由以上公式可知,生成的感应电动势为一方波,但由于子弹的形状和磁场分布的不均匀以及电路的作用,生成的信号是一类似于正弦波的波形信号。
整个传感器主要由线圈和放大电路组成。放大电路将在后面详细讲述。线圈部分主要由骨架、线圈和永久磁铁组成。
2.1  线圈骨架设计    
骨架材料需要采用稳定性好,线膨胀系数小的非铁磁性材料[4]。硬质塑料无论在温度和应力等稳定性方面,还是在线膨胀系数等方面都是较好的,用它作为骨架的材料可以满足传感器的要求。
由于线圈是绕在骨架上的,故骨架的尺寸将确定绕组的大小。由于小的骨架容易被子弹击中,故需要选择较大的直径;然而,当弹丸的飞行速度和磁场强度一定时,源信号e与线圈靶靶面积成反比关系,线圈靶面积越大,源信号e的值越小。这一规律与测速中希望靶面大,信号强的意愿是矛盾的。由此在线圈靶的使用中一般采取折中的解决办法,即根据弹径的大小选择线圈靶的线度尺寸[5]。根据线圈靶尺寸参考表选择参考表,在此选择骨架为圆形,其内径为300mm。其设计示意图2.3所示:
 
 图2.3  线圈靶骨架示意图
2.2  线圈选择
线圈是感应磁场变化的部分,其参数主要包括:电阻、电感和分布电容。影响线圈参数是线圈本身的外形、尺寸、线圈材料、线与线之间的介电常数等。
线圈的电阻由线圈的材料、线径、线圈的大小以及圈数决定。在此的导线材料应该具有电阻率较低、有足够的机械强度、容易进行各种形式的机械加工,同时价格较为便宜。常用的导线有铜线和铝线,但铜线相对于铝线具有较好的导电性,导热性也较好,机械性能较高,易于线圈的绕制。同时铜导线的电阻率比铝导线小,而且当湿度有较大变化时,铜导线比铝导线更加容易适应。此外,如果用较小线径的导线做感应线圈,那么线圈的总电阻就会很大,如果为了减小电阻而应用较大线径的导线,就会使线圈变得很大,很重。故在线径上应当选择电阻和与重量较为匀称的配合[6]。
电感值是导线内通过交流电流时,在导线的内部及其周围产生交变磁通,导线的磁通量与产生此磁通的电流之比。电感除了受线圈尺寸的影响之外还与线圈匝数的平方成正比。
线圈的匝与匝间、线圈与屏蔽罩间、线圈与底板间存在的电容被称为分布电容。线圈的谐振频率为 ,因而为了得到较高的谐振频率,线圈的分布电容应该越小越好。实际中线圈的电容值是很难预测的,因为它不仅与线径和导线上绝缘层的性质有关,而且还与线圈匝的排列次序有关。
线圈部分是一个振荡电路,其等效电路如图2.4所示[7]。因此整个传感器等效为电感L、内阻R、分布电容 C 、感应电压源e(t)及匹配电阻 和放大电路所组成的电路,如图2.5所示[8]。线圈的输出并非是线圈上的感应电动势 e (t),而是线圈分布电容两端电位。
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