電磁場范圍的其他導線產(chǎn)生的作用,叫做“互感“。電感線圈的電特性和電容器相反,“通低頻,阻高頻“。高頻信號通過電感線圈時會遇到很大的阻力,很難通過;而對低頻信號通過它時所呈現(xiàn)的阻力則比較小,即低頻信號可以較容易的通過它。電感線圈對直流電的電阻幾乎為零。電阻,電容和電感,他們對于電路中電信號的流動都會呈現(xiàn)一定的阻力,這種阻力我們稱之為“阻抗”。電感線圈對電流信號所呈現(xiàn)的阻抗利用的是線圈的自感。電感線圈有時我們把它簡稱為“電感”或“線圈”,用字母“L”表示。繞制電感線圈時,所繞的線圈的圈數(shù)我們一般把它稱為線圈的“匝數(shù)“。專業(yè)生產(chǎn)傳感器線圈的廠家;吉林傳感器線圈工作原理

其執(zhí)行以下所有任務:確定來自定位器404的金屬目標408的實際位置、以及來自位置定位系統(tǒng)410上的線圈的金屬目標408的測量位置;以及,確定來自位置定位系統(tǒng)410的測量位置的準確性。如在圖4a中進一步示出的,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)動發(fā)射線圈并從接收線圈接收信號以及處理來自接收線圈的數(shù)據(jù)以便確定金屬目標508相對于接收線圈的位置。處理器412可以通過接口424與諸如處理單元422之類的設(shè)備通信。此外,處理器412通過驅(qū)動器404驅(qū)動諸如發(fā)射線圈106之類的發(fā)射線圈。驅(qū)動器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vsin和vcos。來自接收線圈的信號vsin和信號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)字數(shù)據(jù))之類的電路。處理器412可以如上所述地計算位置,以提供金屬目標408相對于位置定位系統(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,并且可以包括四個步進電機。重慶abs傳感器線圈傳感器線圈的靈敏度直接影響測量結(jié)果的準確性。

對于16比特寄存器,fs為2e16-1=65535。圖6示出通過上式確定的用fnl%fs表示的誤差。目標是以盡可能佳的準確性(例如,%fs或更小)產(chǎn)生位置感測。如果使用試錯法設(shè)計pcb上的線圈設(shè)計,則可獲得的佳準確性為%fs-3%fs。在pcb上形成的傳感器中,有兩個接收器線圈和一個發(fā)射器線圈。測量位置的準確性與線圈設(shè)計極為相關(guān)。pcb上的試錯線圈設(shè)計已經(jīng)經(jīng)驗性地嘗試解決這些問題。然而,這種簡化但不準確的方法只能考慮有限的問題。所有這些過程都無法得到成功的設(shè)計,這是因為整個系統(tǒng)(線圈-目標-跡線)要比容易解決的更復雜,并且,如果所得到的線圈設(shè)計將滿足期望的準確性規(guī)范,則佳解決方案必須考慮更大量的參數(shù)。圖7a示出根據(jù)本發(fā)明的一些實施例的用于提供準確的位置定位系統(tǒng)的印刷電路板上的線圈設(shè)計的算法700??梢栽诰哂凶銐虻挠嬎隳芰韴?zhí)行適當?shù)姆抡娴挠嬎阆到y(tǒng)上執(zhí)行算法700。這樣的系統(tǒng)通常包括被耦合到存儲器的處理器。存儲器可以包括用于存儲數(shù)據(jù)和編程的易失性存儲器或非易失性存儲器二者。在一些情況下,可以使用固定存儲,例如硬盤驅(qū)動器。該系統(tǒng)將包括用戶接口,例如鍵盤、觸摸屏、視頻顯示器、指示設(shè)備或其他常見組件。該系統(tǒng)將能夠執(zhí)行這里描述的算法。
可以替代地修改余弦接收線圈,并且相對于余弦接收線圈定義正弦接收線圈。為了說明的目的,圖13示出對關(guān)于圖12所描述的正弦接收線圈的修改。接收線圈(rx)設(shè)計可以用雙環(huán)路迭代來定義。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),以補償由于目標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所有點上的適當?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失配,而建立通孔位置1308。每當一個接收器線圈中的通孔比另一個接收器線圈中的通孔多或通孔以不平衡方式定位(即,不對稱)時,就會出現(xiàn)電壓失配。所導致的電壓失配是當目標移動時正弦信號相對于余弦信號的較大峰峰值幅度(反之亦然)。為了實現(xiàn)減少電壓失配的目標,通孔的設(shè)計方式是使sin(1316)rx線圈和cos(1318)rx線圈在pcb底部中的部分的長度相同。此外,通孔相對于設(shè)計的對稱中心是對稱的。在步驟1212中,定義正弦接收線圈跡線和余弦接收線圈跡線。在一些實施例中,使用一維模型來定義跡線。在步驟1214中。傳感器線圈的線圈繞制方向?qū)ζ湫阅苡屑毼⒉顒e。

該方法可以在圖7a的步驟704、步驟706、步驟708和步驟712所示的迭代算法中自動完成,并且在步驟704中使用仿真代碼和在步驟712中使用線圈設(shè)計代碼以收斂于優(yōu)設(shè)計。然后可以在eda工具的幫助下,將在步驟710中輸出的經(jīng)改進的設(shè)計線圈印刷在pcb上??梢砸耘c實現(xiàn)現(xiàn)有設(shè)計非常相同的方式來實現(xiàn)全新的設(shè)計。具體地,可以將新設(shè)計輸入到算法700的步驟702,并且可以執(zhí)行算法700以優(yōu)化線圈設(shè)計。然后可以將在算法700的步驟710中輸出的經(jīng)優(yōu)化的線圈設(shè)計輸入到算法720,并且可以實際產(chǎn)生該設(shè)計以進行測試。如上所述,算法720然后可以驗證經(jīng)優(yōu)化的線圈設(shè)計的操作。算法700的步驟712中執(zhí)行的線圈設(shè)計工具可用于根據(jù)在步驟704中由仿真工具執(zhí)行的仿真,使用步驟712的線圈設(shè)計工具來設(shè)計pcb上的正弦和余弦的幾何形狀。如算法700所示的用于優(yōu)化線圈設(shè)計的迭代算法包括步驟704中的仿真工具和步驟712中的線圈設(shè)計工具。具體地,算法700在步驟706中計算小位置誤差,并且在步驟706、步驟708和步驟712中小化rx線圈的非理想性。利用在此優(yōu)化之后獲得的坐標,可以使用商業(yè)eda工具印刷pcb,如步驟710所示。本發(fā)明的實施例可用于產(chǎn)生用于位置定位系統(tǒng)的線圈設(shè)計。傳感器線圈的繞制工藝決定了其穩(wěn)定性。湖北傳感器線圈廠家供貨
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圖10f示出正在算法704中進行仿真的位置定位系統(tǒng)設(shè)計中的接收器線圈1028和接收器線圈1026上方的金屬目標1204的定位。為了討論的目的,圖10f示出圖8a和圖8b所示的線圈設(shè)計800的示例,其中接收器線圈1028和接收器線圈1026分別與接收器線圈804和接收器線圈806的跡線的一維近似相對應。為了簡化圖示,在圖10f中未示出發(fā)射線圈802,但是發(fā)射線圈802的跡線也通過一維導線跡線近似。在仿真了來自位置定位系統(tǒng)800的目標線圈802的電磁場之后,然后在圖10a所示的算法704的示例的步驟1008中,仿真金屬目標1024的渦電流,并且確定從那些渦電流產(chǎn)生的電磁場。在一些實施例中,金屬目標1024中的感應渦電流是通過原始邊界積分公式來計算的。金屬目標1024通??梢员唤楸〗饘倨?。通常,金屬目標1024很薄,為35μm至70μm,而橫向尺寸通常以毫米進行測量。如上文關(guān)于導線跡線所討論的,當導體具有小于在特定工作頻率下磁場的穿透深度的大約兩倍的厚度時,感應電流密度在整個層厚度上基本上是均勻的。因此,可以將金屬目標1024的細導體建模為感應渦電流與該表面相切的表面。如果不是這種情況。吉林傳感器線圈工作原理