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3 其他元件参数的仿真设计
PSpice作为计算机辅助分析设计软件，具有强大的电路图绘制功能、电路模拟仿真功能、图形后处理功能和元器件符号制作功能，被公认是通用电路模拟程序中最优秀的软件，本文使用PSpice 10．5版本。依据图1搭建了如图9所示的传感器仿真电路图。其中TX1为互感，R2为电感电阻，R3为钢丝的电阻。通过改变扫频源电压幅值U、电阻R1、耦合系数k、电容C1、C2的大小，观察f1、△f2、△f以及Dip的变化。

考虑到在读取电路的设计中，采用单片机作为主控芯片，其参考电压为2．5 V，所以取U=2．5 V。令R1=50Ω，k=0．0548(s=55 mm)，而改变C1、C2的值，观察Dip和△f的变化，结果如表1所示。

从表1可以看出，△f随着电容的增加，和Dip没有显著的变化，只是谐振频率跟着相应的改变。但由于电感自身存在分布电容，同时考虑到电容本身存在误差，并且其值越大误差也越大，所以电容的取值要兼顾这两方面的影响；另外C1、C2取值较大时，钢丝通断前后谐振频率相差很大，这样扫频源的频率范围将较宽，监测需要的时间越久，综合考虑各个因素后，取C1=200 pF，C2=200 pF，此时钢丝通断时谐振频率分别为673．667 kHz，952．575 kHz。
取U=2．5 V，C1=C2=200 pF，k=0．088439(s=40 mm)，改变电阻值，观察钢丝完好时和Dip的变化情况，其结果如表2所示。

从表2可以看出，△f随着R1增大而逐渐变小，Dip则逐渐变大，为了提高读取电路监测的准确度，降低设计难度，同时兼顾监测速度，取R1=200 Ω。
取U=2．5 V，C1=C2=200 pF，R1=200，改变k的大小(分别对应两线圈间的距离s=10、20、30、40、50、60、70、80 mm)，观察和Dip的变化，其结果如表3所示。

从表3可以看出，随着值的减小，△f、Dip逐渐减小。考虑读取电路的监测灵敏度，当Dip≥0．5 V时，即可采集到钢筋腐蚀的信息，而△f仅影响扫频源的扫频步进和点数，即监测时间，可以通过在读取电路程序设计中来缩短采样时间，综上分析，两线圈之间的距离可以达到70 mm，满足实际工程的要求。

4 结束语
文中利用ANSYS和PSpice软件仿真了混凝土中钢筋腐蚀监测传感器模型，为实际制作传感器提供了重要的参数依据。但这里仅考虑了钢筋是否腐蚀这两种情况，后期可以对钢筋腐蚀监测传感器加以改进，增加不同粗细的钢丝和电容的个数，以期可以监测到钢筋的不同腐蚀程度；另外，电感的分布电容尽管不是太大，但其对腐蚀监测传感器中电容的大小设置也有着重要的影响，还需要进一步研究。

关键词： 混凝土 钢筋腐蚀 监测传感器