[VIP第1年] 指数:3
对于理解仿真是否正确执行以及仿真是否反映设计中存在的所有非理想性是非常重要的。一旦验证了正确仿真pcb上发线圈的能力，便可以将现有设计输入到算法700的步骤702，并以提高得到的位置定位系统的准确性(例如，偏差和非线性)的方式进行修改。该方法可以在图7a的步骤704、步骤706、步骤708和步骤712所示的迭代算法中自动完成，并且在步骤704中使用仿真代码和在步骤712中使用线圈设计代码以收敛于优设计。然后可以在eda工具的帮助下，将在步骤710中输出的经改进的设计线圈印刷在pcb上。可以以与实现现有设计非常相同的方式来实现全新的设计。具体地，可以将新设计输入到算法700的步骤702，并且可以执行算法700以优化线圈设计。然后可以将在算法700的步骤710中输出的经优化的线圈设计输入到算法720，并且可以实际产生该设计以进行测试。如上所述，算法720然后可以验证经优化的线圈设计的操作，山西传感器线圈产品分类选择知识。算法700的步骤712中执行的线圈设计工具可用于根据在步骤704中由仿真工具执行的仿真，使用步骤712的线圈设计工具来设计pcb上的正弦和余弦的几何形状。如算法700所示的用于优化线圈设计的迭代算法包括步骤704中的仿真工具和步骤712中的线圈设计工具，山西传感器线圈产品分类选择知识，山西传感器线圈产品分类选择知识。具体地。传感器线圈品牌，无锡东英电子有限公司。山西传感器线圈产品分类选择知识
发射线圈106的两条迹线位于图上的位置0和位置5处，而接收线圈104被定位在位置0和位置5之间。图3c示出这些迹线之间的磁场在两条迹线之间具有小值。图3c没有示出由于连接图3c中所示的两条迹线并且垂直于图3c中所示的迹线的两条迹线而引起的另外的变形(distortion)。图3d和图3e还示出可能由发射线圈106中的位移引起的不准确性。如图3d和图3e所示，发射线圈106包括位移330，该位移使发射线圈106产生的磁场变形。来自位移330的杂散场在接收线圈104中产生不平衡。因此，将由于这些特征而产生位置确定的不准确性。图4a和图4b示出可用于评估位置定位系统的校准和测试设备400。由于诸如上文所述的那些之类的磁耦合原理的不理想性，可以使用校准过程来校正目标相对于定位设备的测量位置。此外，系统400可用于测试诸如上文所述的那些之类的定位系统的准确性。图4a示出示例系统400的框图。如图4a所示，金属目标408被安装在平台406上，使得在位置定位系统410上方。定位器404能够以精确的方式相对于位置定位系统410移动平台406。如上所述，位置定位系统410包括形成在pcb上的发射线圈和接收线圈，并且可以包括控制器402，控制器402从接收线圈接收信号并处理该信号并驱动发射线圈。尼龙传感器线圈介绍传感器线圈，无锡东英电子有限公司。
图4d示出利用图4b所示的测试设备测量的来自位置定位系统中的接收线圈的接收电压。图5示出测量到的响应和仿真响应。图6示出根据本发明的实施例优化的示例线圈设计的测量到的响应与仿真响应之间的误差。图7a和图7b示出根据本发明的一些实施例的用于优化位置定位传感器的线圈设计的算法。图7c示出操作图7a所示的算法的系统的输入屏幕快照。图8a和图8b示出根据本发明的一些实施例的线圈设计。图9a、图9b和图9c示出根据本发明的一些实施例的另一个示例线圈设计。图9d和图9e示出根据一些实施例的线圈设计的性能特性。图10a示出根据一些实施例的仿真算法。图10b和图10c示出在导线周围生成的场和在矩形迹线周围生成的场。图10d和图10e示出通过将矩形迹线视为一维导线、多导线或3d块状件(brick)而生成的误差。图10f示出在线圈上方的金属目标中的涡电流的仿真。图11示出根据一些实施例的用于调整线圈设计的算法。图12示出根据一些实施例的用于调整线圈设计的算法的另一个实施例。图13示出优化无阱(well)设计。图14示出经优化的有阱设计。下文进一步讨论本发明的实施例的这些和其他方面。具体实施方式在下文的描述中，阐述了描述本发明的一些实施例的具体细节。然而。
这样的系统中的金属目标124的实际位置可以从由接收线圈104的输出电压测量到的角位置以及接收线圈110和接收线圈112的拓扑得出。此外，如图1b所示，线圈110的拓扑和线圈112的拓扑被协调以提供对金属目标124的位置的指示。图2a示出金属目标124的0°位置，为了便于说明，余弦定向线圈110和正弦定向线圈112被分开。如图1b所示，正弦定向线圈112和余弦定向线圈110共同位于发射线圈106内。使用如图1a所示的磁场108，正弦定向线圈112的环路114、环路116和环路118被定位为使得每个环路中的电压之和抵消，从而使总vsin为0。如图2a所示，在没有金属目标124的情况下，环路114中的电压vc可以被表示为1/2，环路116中的电压(因为该环路中的电流与环路114和环路118中的电流相反)可以被表示为vd＝-1，而环路118中的电压可以表示为ve＝1/2。因此，线圈112中的电压为vsin＝vc+vd+ve＝0。因此，如果不存在金属目标124，则来自正弦定向线圈112的输出信号将为0。类似地，如果不存在金属目标124，则来自余弦定向环路110的输出信号也为0，这是因为由环路120中的磁场108生成的电压va＝-1抵消了由环路122中的磁场108所生成的电压vb＝1，使得vcos＝va+vb＝0。如上文所讨论的。传感器线圈型号，无锡东英电子有限公司。
算法700在步骤706中计算小位置误差，并且在步骤706、步骤708和步骤712中小化rx线圈的非理想性。利用在此优化之后获得的坐标，可以使用商业eda工具印刷pcb，如步骤710所示。本发明的实施例可用于产生用于位置定位系统的线圈设计，所述位置定位系统用于需要位置传感器技术、扭矩、扭矩角传感器(tas)的所有应用以及使用感应原理和在pcb上的线圈的所有其他应用。某些实施例的益处包括在两个上具有零偏差，这意味着达到理论极限零。从优化线圈之前出现的％fs-3％fs的起点获得％fs的误差(提高6倍)可以实现。此外，如果误差减小得足够好，则不需要线性化方法或校准方法。此外，可以减少用于产生可行的线圈设计的试错的次数，提供缩短的产品推向市场的时间。图8a和图8b示出pcb(为了清楚起见未示出)上的线圈布局800的示例，其可以用作如图7a所示的算法700的输入。在一些情况下，算法700将修改根据算法720所产生的经优化的线圈设计，以优化线圈布局800的准确性。图8a示出线圈布局800，而图8b示出线圈布局800的平面图，其将迹线重叠在pcb的顶侧和底侧上。如图8a和图8b所示，线圈设计800包括发射线圈802，其可以包括多个环路，并且还可以包括穿过pcb的通孔。传感器线圈效果，无锡东英电子有限公司。山西传感器线圈产品分类选择知识
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如图3a所示，线圈112由pcb322的顶侧上的迹线302和pcb322的底侧上的迹线304形成。迹线302和迹线304通过穿过pcb322而形成的通孔306电接合。如图3a所示，通孔306、顶侧迹线302和底侧迹线304被布置为允许形成余弦定向线圈112。例如，部分310和部分312允许线圈112交叉以形成环路114、环路116和环路118，同时在相交处将迹线分离。如进一步示出的，部分314、部分316、部分318和部分320允许余弦定向线圈112覆盖在pcb上。然而，通孔306和pcb322的相对的两侧上的迹线302和迹线304的存在降低了由线圈104检测到的信号的有效幅度。有效地，通孔306在发射线圈106和信号线圈104之间形成间隙距离，这本身对位置定位系统的准确性有很大的影响。这还与以下相结合：由于在pcb322的顶侧和底侧上都形成了信号线圈104的迹线，而导致的金属目标124和pcb322上的信号线圈104之间的有效气隙的增加。图3b示出另一个关于对称性的问题，其中，发射线圈106与接收线圈104是不对称的。在图3b所示的情况下，接收线圈104不以发射线圈106为中心，并且形成与接收线圈104和发射线圈106的连接的迹线也不对称。图3c示出由发射线圈106生成的磁场强度的不均匀性。如图3c所示。山西传感器线圈产品分类选择知识
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