位置傳感器在各種設(shè)置中被用于測(cè)量一個(gè)組件相對(duì)于另一個(gè)組件的位置。感應(yīng)式位置傳感器可被用于汽車、工業(yè)和消費(fèi)者應(yīng)用中,以用于旋轉(zhuǎn)和線性運(yùn)動(dòng)感測(cè)。在許多感應(yīng)定位感測(cè)系統(tǒng)中,發(fā)射線圈被用于在一組接收器線圈上方滑動(dòng)或旋轉(zhuǎn)的金屬目標(biāo)中感應(yīng)出渦電流。接收線圈接收由渦電流和發(fā)射線圈生成的磁場(chǎng),并將信號(hào)提供給處理器。處理器使用來(lái)自接收器線圈的信號(hào)來(lái)確定金屬目標(biāo)在這組線圈上方的位置。處理器、發(fā)射器線圈和接收器線圈都可以被形成在印刷電路板(pcb)上。然而,這些系統(tǒng)由于許多原因而顯示出不準(zhǔn)確性。例如,由發(fā)射器生成的電磁場(chǎng)以及在金屬目標(biāo)中生成的合成場(chǎng)可能是不均勻的,導(dǎo)線跡線與發(fā)射線圈的連接以及接收線圈的布置可能導(dǎo)致進(jìn)一步的不均勻。被安裝在pcb上的線圈和金屬目標(biāo)之間的氣隙(ag)可能是不均勻的。此外,由接收器線圈生成的信號(hào)的幅度可能具有偏差(offset)。多個(gè)接收器線圈之間可能存在失配。金屬目標(biāo)與多個(gè)接收器線圈中的每個(gè)線圈之間可以是不同的耦合效果。這些和其他因素可能導(dǎo)致位置定位系統(tǒng)的不準(zhǔn)確的結(jié)果。因此,需要開(kāi)發(fā)更好的設(shè)計(jì)傳感器線圈的方法,其為位置感測(cè)提供更好的準(zhǔn)確度。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:在一些實(shí)施例中,提供了一種線圈設(shè)計(jì)系統(tǒng)。單向傳感器線圈,無(wú)錫東英電子有限公司。工程傳感器線圈誠(chéng)信經(jīng)營(yíng)
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。工程傳感器線圈誠(chéng)信經(jīng)營(yíng)傳感器線圈哪家好,無(wú)錫東英電子有限公司值得信賴,歡迎您的光臨!
其執(zhí)行以下所有任務(wù):確定來(lái)自定位器404的金屬目標(biāo)408的實(shí)際位置、以及來(lái)自位置定位系統(tǒng)410上的線圈的金屬目標(biāo)408的測(cè)量位置;以及,確定來(lái)自位置定位系統(tǒng)410的測(cè)量位置的準(zhǔn)確性。如在圖4a中進(jìn)一步示出的,控制器402可以包括處理器412(其可以是處理器422中的處理器),處理器412驅(qū)動(dòng)發(fā)射線圈并從接收線圈接收信號(hào)以及處理來(lái)自接收線圈的數(shù)據(jù)以便確定金屬目標(biāo)508相對(duì)于接收線圈的位置。處理器412可以通過(guò)接口424與諸如處理單元422之類的設(shè)備通信。此外,處理器412通過(guò)驅(qū)動(dòng)器404驅(qū)動(dòng)諸如發(fā)射線圈106之類的發(fā)射線圈。驅(qū)動(dòng)器404可以包括諸如數(shù)模轉(zhuǎn)換器和放大器之類的電路,以向諸如發(fā)射線圈106之類的發(fā)射線圈提供電流。另外,處理器412可以從諸如線圈110和線圈112之類的接收線圈接收接收信號(hào)vsin和vcos。來(lái)自接收線圈的信號(hào)vsin和信號(hào)vcos被接收到緩沖器416和緩沖器418中,緩沖器416和緩沖器418可以包括諸如濾波器和放大器以及模數(shù)轉(zhuǎn)換器(用于向處理器412提供數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù))之類的電路。處理器412可以如上所述地計(jì)算位置,以提供金屬目標(biāo)408相對(duì)于位置定位系統(tǒng)410上的接收線圈的位置數(shù)據(jù)。圖4b示出定位系統(tǒng)400的示例,定位器404被耦合到底座406,并且可以包括四個(gè)步進(jìn)電機(jī)。
部分314、部分316、部分318和部分320允許余弦定向線圈112覆蓋在pcb上。然而,通孔306和pcb322的相對(duì)的兩側(cè)上的跡線302和跡線304的存在降低了由線圈104檢測(cè)到的信號(hào)的有效幅度。有效地,通孔306在發(fā)射線圈106和信號(hào)線圈104之間形成間隙距離,這本身對(duì)位置定位系統(tǒng)的準(zhǔn)確性有很大的影響。這還與以下相結(jié)合:由于在pcb322的頂側(cè)和底側(cè)上都形成了信號(hào)線圈104的跡線,而導(dǎo)致的金屬目標(biāo)124和pcb322上的信號(hào)線圈104之間的有效氣隙的增加。圖3b示出另一個(gè)關(guān)于對(duì)稱性的問(wèn)題,其中,發(fā)射線圈106與接收線圈104是不對(duì)稱的。在圖3b所示的情況下,接收線圈104不以發(fā)射線圈106為中心,并且形成與接收線圈104和發(fā)射線圈106的連接的跡線也不對(duì)稱。圖3c示出由發(fā)射線圈106生成的磁場(chǎng)強(qiáng)度的不均勻性。如圖3c所示,發(fā)射線圈106的兩條跡線位于圖上的位置0和位置5處,而接收線圈104被定位在位置0和位置5之間。圖3c示出這些跡線之間的磁場(chǎng)在兩條跡線之間具有小值。圖3c沒(méi)有示出由于連接圖3c中所示的兩條跡線并且垂直于圖3c中所示的跡線的兩條跡線而引起的另外的變形(distortion)。圖3d和圖3e還示出可能由發(fā)射線圈106中的位移引起的不準(zhǔn)確性。如圖3d和圖3e所示,發(fā)射線圈106包括位移330。傳感器線圈報(bào)價(jià),無(wú)錫東英電子有限公司。
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。汽車傳感器線圈,無(wú)錫東英電子有限公司。塑料傳感器線圈量大從優(yōu)
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則算法700進(jìn)行到步驟712。在步驟712中,根據(jù)來(lái)自步驟704的仿真結(jié)果和步驟706中的比較來(lái)調(diào)整pcb上的線圈的設(shè)計(jì),以提高終設(shè)計(jì)的線圈設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。在一些實(shí)施例中,發(fā)射器線圈設(shè)計(jì)保持固定,作為步驟702中的輸入,并且調(diào)整接收器線圈設(shè)計(jì)和布局以提高準(zhǔn)確性。在一些實(shí)施例中,還可以調(diào)整發(fā)射器線圈以提高準(zhǔn)確性。圖7a中所示的算法700得到線圈設(shè)計(jì),該線圈設(shè)計(jì)用于印刷在具有在步驟702中出現(xiàn)的規(guī)范輸入期間所指定的仿真準(zhǔn)確性的印刷電路板上。圖7b示出用于驗(yàn)證線圈設(shè)計(jì)的算法720,該線圈設(shè)計(jì)可以是由圖7a中的算法700產(chǎn)生的線圈設(shè)計(jì)。如圖7b所示,在步驟722中輸入線圈設(shè)計(jì)。線圈設(shè)計(jì)可以是較舊的傳統(tǒng)設(shè)計(jì),可以是新設(shè)計(jì),或者可以是由如圖7a所示的算法700產(chǎn)生的。在步驟724,對(duì)線圈設(shè)計(jì)執(zhí)行仿真。在線圈設(shè)計(jì)輸入是由算法700產(chǎn)生的一些情況下,該仿真已在算法700的步驟704中執(zhí)行。否則,執(zhí)行類似的仿真。在步驟726中,在印刷電路板上物理地產(chǎn)生線圈設(shè)計(jì)。在步驟728中,例如利用如圖4a和圖4b所示的定位系統(tǒng)400來(lái)測(cè)量物理地產(chǎn)生的線圈設(shè)計(jì)響應(yīng)。在步驟730中,將來(lái)自物理地產(chǎn)生的線圈設(shè)計(jì)的測(cè)量結(jié)果與來(lái)自線圈設(shè)計(jì)的仿真結(jié)果進(jìn)行比較。然后。工程傳感器線圈誠(chéng)信經(jīng)營(yíng)