如下面更详细地讨论的,在一些实施例中,形成发射线圈、线圈和连接线的迹线用一维金属导线表示。一些实施例可以使用更精细的仿真算法,例如块体积元素(brickvolumetricelement)、部分元素等效电路(peec)或基于体积积分公式的方法,其可以提供对由实际三维电流承载结构所产生的磁场进行估计的进一步的提高。金属目标通常可以由导电表面表示。如图10a所示,算法704在步骤1002处开始。在步骤1002中,获得描述tx线圈和rx线圈,贵州**传感器线圈、目标的几何形状、气隙规范和扫描规范的pcb迹线设计。这些输入参数例如可以由算法700提供,要么在算法700的输入步骤702期间通过初始输入,要么从来自算法700的线圈调整步骤712的经调整的线圈设计来提供,如图7a所示。算法704然后进行到步骤1003,贵州**传感器线圈,贵州**传感器线圈。在步骤1003中,算法704以在步骤1002中设置的频率参数计算发射线圈(tx)的迹线的电阻r和电感l。在不存在目标的情况下执行计算,以给出品质因数的估计q=2πfl/r。在步骤1004中,设置参数以仿真特定线圈设计的性能和在步骤1002中接收的线圈设计的气隙,其中金属目标如在扫描参数中定义的被设置在现行位置。如果这是次迭代,则将现行位置设置为在步骤1002中接收到的数据中所定义的扫描的起点。否则。高速传感器线圈,无锡东英电子有限公司。贵州**传感器线圈
例如,目标的角位置可以被计算为:角位置=arctan(vsin/vcos)。图2e示出了这一点,并且示出vcos和vsin的正弦形式以及根据vcos和vsin的值得出的对金属目标124的位置的确定。在线性位置定位系统中,可以通过知道线圈104的迹线的正弦形式的波长(即,正弦定向线圈112的迹线和余弦定向线圈110的迹线的峰距区域之间的间隔),通过角位置来确定线性位置。在角位置定位系统中,正弦定向线圈112和余弦定向线圈110可以被布置为使得该角位置可以等于关于金属目标124的旋转的金属目标124的实际角位置。重要的是要注意指示位置定位传感器100的理想操作的以下条件。在那些条件中,发射器线圈106的形状不重要,只要其覆盖放置线圈104的区域即可。此外,线圈104的形状等于完美的几何重叠的正弦和余弦。另外,金属目标124的形状对工作原理没有影响,只要目标的区域覆盖线圈104的总区域的一部分即可。理想的一组线圈和理想的金属目标的这些条件从未被满足。在实际系统中,情况大不相同。非理想性导致金属目标124的位置的确定的不准确性。导致位置确定的不正确性的问题包括发射线圈106中生成的电磁场的不均匀。江苏什么是传感器线圈单向传感器线圈芯,无锡东英电子有限公司。
本发明的实施例包括:仿真步骤704,其仿真位置定位系统线圈设计的响应;以及,线圈设计调整算法712,其使用所仿真的响应来调整线圈设计以获得更好的准确性。如上所述,位置传感器遭受许多非理想性。首先,tx线圈所产生的磁场高度不均匀,并且由于这种不均匀性,目标和rx线圈之间的间隙允许许多磁通量无法正确地被目标屏蔽。另一个效果是,pcb底部上的rx线圈部分比pcb的顶部中的对应部分捕获更少的感应磁通量。后,允许与控制器芯片连接的rx线圈的出口也产生可感测的偏移误差。在线性和弧形传感器中,还存在在传感器的端部产生巨大的杂散场的强烈效应。这后的效应是线性和弧形设计中大多数误差的原因。如上所述,线圈设计的优化始于算法700的步骤704中的良好仿真。在迭代中,对算法700的步骤702中所输入的初始线圈设计执行仿真。根据一些实施例,仿真包括在意大利乌迪内大学开发的涡电流求解算法。具体地,仿真算法的示例使用在以下发表文章中介绍的边界积分方法(bim):,“aboundaryintegralmethodforcomputingeddycurrents1nthinconductorsforarbitrarytopology(任意拓扑的薄导体中的涡电流计算的边界积分方法)”,ieee磁学学报(transactionsonmagnetics),第41卷,第3期。
rx线圈104以以下方式被设计:随着在整个线圈104上扫描金属目标124,在一个rx线圈(rxsin112)的端子处产生正弦电压,在另一个rx线圈(rxcos110)的端子处产生余弦电压。目标相对于rx线圈104的位置调制在rx线圈104的端子处的电压的幅度和相位。如图1a所示和上面讨论的,发射器线圈106、接收线圈104和发射/接收电路102可以被安装在单个pcb上。此外,pcb可以被定位成使得金属目标124被定位在接收线圈104上方并且与接收线圈104间隔开特定间隔,即气隙(ag)。金属目标124相对于其上安装接收线圈104和发射器线圈106的pcb的位置可以通过处理由正弦定向线圈112和余弦定向线圈110生成的信号来确定。下面,描述在理论上理想的条件下对金属目标124相对于接收线圈104的位置的确定。在图1b中,金属目标124位于位置。在该示例中,图1b和图2a、图2b和图2c描绘线性位置定位器系统的操作。线性定位器和圆形定位器二者的操作原理相同。在下面的讨论中,通过提供因线圈110和线圈112和金属目标124的前缘的位置所引起的关于正弦定向线圈112的正弦操作的角度关系,给出关于余弦定向线圈110和正弦定向线圈112的构造的位置。空调传感器线圈,无锡东英电子有限公司。
也就是磁力线的方向)是环绕着电流的一些闭合曲线,磁力线和由此产生的磁通量(可以被看做磁力的流动),是一些位于垂直于电流的平面上的同心圆,是围绕产生它们的电流呈环形流动的。靠近电流的地方磁场较强,离电流远的地方,磁力和磁流就越弱。磁力线方向与电流方向的关系可以用右手螺旋法则来判定。将右手握住导线,拇指伸直,如果拇指电流方向,弯曲的手指磁场环绕方向。当线圈安装在地板上,而助听器佩戴者是坐着或站着时,在回路中,在头部高度的磁力线以水平为主。这样,在头部高度,磁场的垂直部分就有一个近乎持续的量几乎覆盖整个房间。刚进人回路处是个例外,那里,除了垂直部分很弱外,整个磁场都较强。以上特性很重要,因为助听器中的接受线圈的安装是垂直的,它*能拾取磁场的垂直部分。这里已经讨论了沿着回路一个方向的电流,然而声音是音频信号,相对应于原始声波中的正压和负压,方向每秒会倒转许多次。因此,循环的磁场每秒也会倒转许多次。事实上,根据电磁场理论,正是持续改变的磁流使拾音线圈感知,产生一个音频电流(地球的磁场不会影响线圈,正是因为地球磁场有持续的力量和方向)。。新传感器线圈芯,无锡东英电子有限公司。山东换向传感器线圈
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金属目标与多个线圈中的每个线圈之间可以是不同的耦合效果。这些和其他因素可能导致位置定位系统的不准确的结果。因此,需要开发更好的设计传感器线圈的方法,其为位置感测提供更好的准确度。技术实现要素:在一些实施例中,提供了一种线圈设计系统。具体地,提出一种提供经优化的位置定位传感器线圈设计的方法。该方法包括:接收线圈设计;利用该线圈设计对位置确定进行仿真,以形成仿真性能;将仿真响应与规范进行比较以提供比较;以及基于仿真性能和性能规范之间的比较来修改线圈设计,以获得更新的线圈设计。下文结合附图讨论这些和其他实施例。附图说明图1a和图1b示出用于确定目标的位置的线圈系统。图2a、图2b、图2c、图2d和图2e示出在整个线圈系统上扫描金属目标时的线圈的响应。图3a和图3b示出线圈系统中的印刷电路板上的接收线圈的配置。图3c示出由线圈系统中的发射线圈生成的电磁场的非均一性。图3d和图3e示出由线圈系统中的线圈测量的场的差异。图4a示出测试位置定位系统的准确性的测试设备的框图。图4b示出诸如图4a所示的测试设备。图4c示出利用图4b所示的测试设备来测试位置定位系统。贵州**传感器线圈
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