相對(duì)于余弦接收線圈定義正弦接收線圈。為了說(shuō)明的目的,圖13示出對(duì)關(guān)于圖12所描述的正弦接收線圈的修改。接收線圈(rx)設(shè)計(jì)可以用雙環(huán)路迭代來(lái)定義。初,在步驟1206中,正弦形狀的rx線圈1316(結(jié)合參考系1314)沿x方向?qū)ΨQ地部分延伸(如跡線1310所示),以補(bǔ)償由于目標(biāo)非理想性引起的磁通泄漏。利用所施加的線圈延伸,在步驟1208中,使用作用在線圈1316所有點(diǎn)上的適當(dāng)?shù)奈灰坪瘮?shù),使正弦形線圈1316沿y方向變形,如跡線1312。給定這些設(shè)置,在步驟1210中,算法計(jì)算通孔的位置。根據(jù)在步驟1202中指定的信息并且為了消除先前提到的信號(hào)失配,而建立通孔位置1308。每當(dāng)一個(gè)線圈中的通孔比另一個(gè)線圈中的通孔多或通孔以不平衡方式定位(即,不對(duì)稱)時(shí),就會(huì)出現(xiàn)電壓失配。所導(dǎo)致的電壓失配是當(dāng)目標(biāo)移動(dòng)時(shí)正弦信號(hào)相對(duì)于余弦信號(hào)的較大峰峰值幅度(反之亦然)。為了實(shí)現(xiàn)減少電壓失配的目標(biāo),通孔的設(shè)計(jì)方式是使sin(1316)rx線圈和cos(1318)rx線圈在pcb底部中的部分的長(zhǎng)度相同。此外,通孔相對(duì)于設(shè)計(jì)的對(duì)稱中心是對(duì)稱的。在步驟1212中,定義正弦接收線圈跡線和余弦接收線圈跡線。在一些實(shí)施例中,使用一維模型來(lái)定義跡線。在步驟1214中,算法712計(jì)算不具有目標(biāo)時(shí)的偏差。傳感器線圈的繞制工藝決定了其穩(wěn)定性。汽車傳感器線圈介紹
如圖1b所示,正弦定向線圈112和余弦定向線圈110共同位于發(fā)射線圈106內(nèi)。使用如圖1a所示的磁場(chǎng)108,正弦定向線圈112的環(huán)路114、環(huán)路116和環(huán)路118被定位為使得每個(gè)環(huán)路中的電壓之和抵消,從而使總vsin為0。如圖2a所示,在沒(méi)有金屬目標(biāo)124的情況下,環(huán)路114中的電壓vc可以被表示為1/2,環(huán)路116中的電壓(因?yàn)樵摥h(huán)路中的電流與環(huán)路114和環(huán)路118中的電流相反)可以被表示為vd=-1,而環(huán)路118中的電壓可以表示為ve=1/2。因此,線圈112中的電壓為vsin=vc+vd+ve=0。因此,如果不存在金屬目標(biāo)124,則來(lái)自正弦定向線圈112的輸出信號(hào)將為0。類似地,如果不存在金屬目標(biāo)124,則來(lái)自余弦定向環(huán)路110的輸出信號(hào)也為0,這是因?yàn)橛森h(huán)路120中的磁場(chǎng)108生成的電壓va=-1抵消了由環(huán)路122中的磁場(chǎng)108所生成的電壓vb=1,使得vcos=va+vb=0。如上文所討論的,此處提供的電壓描述是成比例的,并且被描述為完整環(huán)路(環(huán)路120、環(huán)路122和環(huán)路116)的比例可以具有大表示1,而環(huán)路114和環(huán)路118可以具有大表示1/2。符號(hào)環(huán)路的參考方向,其導(dǎo)致從該環(huán)路生成電壓。參考方向是任意的,并且無(wú)論選擇兩個(gè)可能的方向中的哪一個(gè)方向來(lái)表示正方向,都可以計(jì)算出一致的結(jié)果。然而。北京傳感器線圈型號(hào)傳感器線圈推薦,無(wú)錫東英電子有限公司值得信賴,歡迎各位新老朋友垂詢!
例如塊體積元素(brickvolumetricelement)、部分元素等效電路(peec)或基于體積積分公式的方法,其可以提供對(duì)由實(shí)際三維電流承載結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的磁場(chǎng)進(jìn)行估計(jì)的進(jìn)一步的提高。金屬目標(biāo)通??梢杂蓪?dǎo)電表面表示。如圖10a所示,算法704在步驟1002處開始。在步驟1002中,獲得描述tx線圈和rx線圈、目標(biāo)的幾何形狀、氣隙規(guī)范和掃描規(guī)范的pcb跡線設(shè)計(jì)。這些輸入?yún)?shù)例如可以由算法700提供,要么在算法700的輸入步驟702期間通過(guò)初始輸入,要么從來(lái)自算法700的線圈調(diào)整步驟712的經(jīng)調(diào)整的線圈設(shè)計(jì)來(lái)提供,如圖7a所示。算法704然后進(jìn)行到步驟1003。在步驟1003中,算法704以在步驟1002中設(shè)置的頻率參數(shù)計(jì)算發(fā)射線圈(tx)的跡線的電阻r和電感l(wèi)。在不存在目標(biāo)的情況下執(zhí)行計(jì)算,以給出品質(zhì)因數(shù)的估計(jì)q=2πfl/r。在步驟1004中,設(shè)置參數(shù)以仿真特定線圈設(shè)計(jì)的性能和在步驟1002中接收的線圈設(shè)計(jì)的氣隙,其中金屬目標(biāo)如在掃描參數(shù)中定義的被設(shè)置在現(xiàn)行位置。如果這是次迭代,則將現(xiàn)行位置設(shè)置為在步驟1002中接收到的數(shù)據(jù)中所定義的掃描的起點(diǎn)。否則,將位置設(shè)置為掃描中的當(dāng)前定義的位置。在步驟1006中,確定由發(fā)射線圈生成的電磁場(chǎng)。
仿真可以輸入pcb跡線的幾何形狀、金屬目標(biāo)的幾何形狀、氣隙、金屬目標(biāo)在由跡線形成的線圈上的平移/旋轉(zhuǎn)、以及另外的固定導(dǎo)體,其例如可用于仿真pct或傳感器附近的其他導(dǎo)體的接地層。仿真可以輸出線圈上方的金屬目標(biāo)的一系列位置處來(lái)自接收器線圈的仿真電壓。在一些實(shí)施例中,在本申請(qǐng)中也可以使用有限元方法(fem)或類似方法。然而,在一些情況下,執(zhí)行這些仿真可能需要大量的計(jì)算時(shí)間??梢灶A(yù)期,相對(duì)于上述bim方法,每個(gè)傳感器目標(biāo)位置的計(jì)算可能使用兩個(gè)或更多個(gè)數(shù)量級(jí)的計(jì)算時(shí)間。此外,可能需要針對(duì)每個(gè)目標(biāo)位置從頭開始重建計(jì)算域的網(wǎng)格。而且,由于長(zhǎng)而細(xì)的導(dǎo)體需要大量的網(wǎng)格元素來(lái)獲得精確的解,因此這些技術(shù)的準(zhǔn)確性可能受限。這些計(jì)算也可能受到存儲(chǔ)器和計(jì)算時(shí)間資源的限制。圖10a示出算法700的仿真步驟704的示例。實(shí)際上,如圖7a的示例中所示的算法700基本上補(bǔ)償了上述的非理想性,并因此產(chǎn)生與提供精確的位置定位系統(tǒng)的問(wèn)題的物理學(xué)相容的佳的可能的解。為此,開發(fā)了位置定位系統(tǒng)的一種真實(shí)高效的數(shù)值模型。如下面更詳細(xì)地討論的,在一些實(shí)施例中,形成發(fā)射線圈、接收器線圈和連接線的跡線用一維金屬導(dǎo)線表示。一些實(shí)施例可以使用更精細(xì)的仿真算法。防爆傳感器線圈,無(wú)錫東英電子有限公司。
圖2b示出金屬目標(biāo)124相對(duì)于正弦定向線圈112和余弦定向線圈110處于90°位置。如圖2b所示,在正弦定向線圈112中,金屬目標(biāo)124完全覆蓋環(huán)路116,并且使環(huán)路114和環(huán)路118未被覆蓋。結(jié)果,vc=1/2、vd=0、以及ve=1/2,因此vsin=vc+vd+ve=1。類似地,在余弦定向線圈110中,環(huán)路120的一半被覆蓋,導(dǎo)致va=-1/2,并且環(huán)路122的一半被覆蓋,導(dǎo)致vb=1/2。因此,由va+vb給出的vcos為0。類似地,圖2c示出金屬目標(biāo)124相對(duì)于正弦定向線圈112和余弦定向線圈110處于180°位置。因此,正弦定向線圈112中的環(huán)路116和環(huán)路118的一半被金屬目標(biāo)124覆蓋,而余弦定向環(huán)路110中的環(huán)路122被金屬目標(biāo)124覆蓋。因此va=-1、vb=0、vc=1/2、vd=-1/2、以及ve=0。結(jié)果,vsin=0且vcos=-1。圖2d示出vcos和vsin相對(duì)于具有圖2a、圖2b和圖2c中提供的線圈拓?fù)涞慕饘倌繕?biāo)124的角位置的曲線圖。如圖2d所示,可以通過(guò)處理vcos和vsin的值來(lái)確定角位置。如圖所示,通過(guò)從定義的初始位置到定義的結(jié)束位置對(duì)目標(biāo)進(jìn)行掃描,將在的輸出中生成圖2d中所示的正弦(vsin)和余弦(vcos)電壓。金屬目標(biāo)124相對(duì)于接收線圈104的角位置可以根據(jù)來(lái)自正弦定向線圈112的vsin和余弦定向線圈110的vcos的值來(lái)確定,如圖2e所示。新傳感器線圈,無(wú)錫東英電子有限公司。江蘇傳感器線圈誠(chéng)信經(jīng)營(yíng)
傳感器線圈的耐溫性能決定了其應(yīng)用范圍。汽車傳感器線圈介紹
電渦流式傳感器,將位移、厚度、材料損傷等非電量轉(zhuǎn)換為電阻抗的變化(或電感、Q值的變化),從而進(jìn)行非電量的測(cè)量。一、工作原理電渦流式傳感器由傳感器激勵(lì)線圈和被測(cè)金屬體組成。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,當(dāng)傳感器激勵(lì)線圈中通過(guò)以正弦交變電流時(shí),線圈周圍將產(chǎn)生正選交變磁場(chǎng),是位于蓋磁場(chǎng)中的金屬導(dǎo)體產(chǎn)生感應(yīng)電流,該感應(yīng)電流又產(chǎn)生新的交變磁場(chǎng)。新的交變磁場(chǎng)阻礙原磁場(chǎng)的變化,使得傳感器線圈的等效阻抗發(fā)生變化。傳感器線圈受電渦流影響時(shí)的等效阻抗Z為式中,ρ為被測(cè)體的電阻率;μ為被測(cè)體的磁導(dǎo)率;r為線圈與被測(cè)體的尺寸因子;f為線圈中激磁電流的頻率;x為線圈與導(dǎo)體間的距離。由此可見(jiàn),線圈阻抗的變化完全取決于被測(cè)金屬的電渦流效應(yīng),分別與以上因素有關(guān)。如果只改變式中的一個(gè)參數(shù),保持其他參數(shù)不變,傳感器線圈的阻抗Z就只與該參數(shù)有關(guān),如果測(cè)出傳感器線圈阻抗的變化,就可以確定該參數(shù)。在實(shí)際應(yīng)用中,通常是改變線圈與導(dǎo)體間的距離x,而保持其他參數(shù)不變,來(lái)實(shí)現(xiàn)位移和距離測(cè)量。二、等效電路討論電渦流式傳感器時(shí)。汽車傳感器線圈介紹