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相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用本申請(qǐng)要求發(fā)明人為qama和specogna、標(biāo)題為“sensorcoiloptimization(傳感器線圈優(yōu)化)”的在2018年6月29日提交的美國(guó)專利申請(qǐng),這些申請(qǐng)中的每個(gè)申請(qǐng)通過引用整體并入本文。本發(fā)明的實(shí)施例涉及位置傳感器,更具體地涉及位置傳感器中的傳感器線圈的優(yōu)化。背景技術(shù):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。處理器使用來自線圈的信號(hào)來確定金屬目標(biāo)在這組線圈上方的位置。處理器、發(fā)射器線圈和線圈都可以被形成在印刷電路板(pcb)上,定制傳感器線圈報(bào)價(jià)表。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,定制傳感器線圈報(bào)價(jià)表。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,由線圈生成的信號(hào)的幅度可能具有偏差(offset)。多個(gè)線圈之間可能存在失配,定制傳感器線圈報(bào)價(jià)表。傳感器線圈用途,無錫東英電子有限公司。定制傳感器線圈報(bào)價(jià)表
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,并且無論選擇兩個(gè)可能的方向中的哪一個(gè)方向來表示正方向,都可以計(jì)算出一致的結(jié)果。然而,在金屬目標(biāo)124被放置在0°位置的情況下,正弦定向線圈112的環(huán)路114中的磁場(chǎng)108被金屬目標(biāo)124中生成的渦電流抵消,使得vc=0。在正弦定向線圈112的環(huán)路116中,環(huán)路116在金屬目標(biāo)124下方的一半中的磁場(chǎng)108被金屬目標(biāo)124中形成的渦電流抵消,但是環(huán)路116不在金屬目標(biāo)124下方的一半中的磁場(chǎng)108生成電壓。由于環(huán)路116的一半被暴露,因此生成的電壓為vd=-1/2。此外,在正弦定向線圈112的環(huán)路118中生成電壓,使得ve為1/2。然而,由環(huán)路116生成的電壓被在環(huán)路118中生成的電壓抵消,導(dǎo)致正弦定向環(huán)路112兩端的電壓信號(hào)為0;vsin=vc+vd+ve=0。在金屬目標(biāo)124相對(duì)于余弦定向線圈110的相同定向下,環(huán)路120被金屬目標(biāo)124覆蓋,使得va=0。環(huán)路122被暴露,使得vb=1。因此,余弦定向線圈110兩端的電壓vcos由va+vb=1給出。福建防爆傳感器線圈高溫傳感器線圈,無錫東英電子有限公司。
rx線圈104以以下方式被設(shè)計(jì):隨著在整個(gè)線圈104上掃描金屬目標(biāo)124,在一個(gè)rx線圈(rxsin112)的端子處產(chǎn)生正弦電壓,在另一個(gè)rx線圈(rxcos110)的端子處產(chǎn)生余弦電壓。目標(biāo)相對(duì)于rx線圈104的位置調(diào)制在rx線圈104的端子處的電壓的幅度和相位。如圖1a所示和上面討論的,發(fā)射器線圈106、接收線圈104和發(fā)射/接收電路102可以被安裝在單個(gè)pcb上。此外,pcb可以被定位成使得金屬目標(biāo)124被定位在接收線圈104上方并且與接收線圈104間隔開特定間隔,即氣隙(ag)。金屬目標(biāo)124相對(duì)于其上安裝接收線圈104和發(fā)射器線圈106的pcb的位置可以通過處理由正弦定向線圈112和余弦定向線圈110生成的信號(hào)來確定。下面,描述在理論上理想的條件下對(duì)金屬目標(biāo)124相對(duì)于接收線圈104的位置的確定。在圖1b中,金屬目標(biāo)124位于位置。在該示例中,圖1b和圖2a、圖2b和圖2c描繪線性位置定位器系統(tǒng)的操作。線性定位器和圓形定位器二者的操作原理相同。在下面的討論中,通過提供因線圈110和線圈112和金屬目標(biāo)124的前緣的位置所引起的關(guān)于正弦定向線圈112的正弦操作的角度關(guān)系,給出關(guān)于余弦定向線圈110和正弦定向線圈112的構(gòu)造的位置。
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,當(dāng)塊狀導(dǎo)體置于交變磁場(chǎng)或在固定磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流,此電流在導(dǎo)體內(nèi)閉合,稱為渦流。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,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)。防爆傳感器線圈,無錫東英電子有限公司。
感應(yīng)線圈系統(tǒng)(InductionLoopSystems,IL)又叫閉路電磁感應(yīng)集體助聽系統(tǒng),它是早使用的一種集體助聽技術(shù)。此種助聽系統(tǒng)由主控臺(tái)(包括放大、調(diào)頻部件)及預(yù)先安置在教室、家庭等室內(nèi)場(chǎng)所的環(huán)狀感應(yīng)線圈、個(gè)體助聽器(帶T檔)組成??梢詡鬏斖饨佑芯€話筒或調(diào)頻無線話筒的言語信號(hào),也可以傳輸收錄機(jī)、電子琴、電視機(jī)的音頻信號(hào)。線圈簡(jiǎn)介編輯現(xiàn)如今感應(yīng)線圈系統(tǒng),不**用于助聽系統(tǒng),更重要的工業(yè)應(yīng)用是配和工業(yè)加熱設(shè)備使用,是工業(yè)電源,工業(yè)感應(yīng)加熱電源的重要組成部分,國(guó)內(nèi)感應(yīng)加熱技術(shù)實(shí)質(zhì)意義上的進(jìn)步是從2003年開始的,針對(duì)于工業(yè)不同的加熱工件,感應(yīng)線圈是重要的組成部分,一般感應(yīng)線圈在工作時(shí)會(huì)走很大的電流,需要產(chǎn)生足夠大的電磁場(chǎng)才能加熱工件,因此它自身也會(huì)發(fā)熱,在工作室需要通冷卻水降溫,典型的應(yīng)用是:工業(yè)電機(jī)短路環(huán)釬焊,蒸發(fā)鋁鍍膜,紫銅釬焊,管道預(yù)熱后熱,等等一些列技術(shù)正在不斷開發(fā)中!手持式感應(yīng)加熱線圈原理編輯由電磁學(xué)原理我們知道,長(zhǎng)直導(dǎo)線有電流通過,其周圍就會(huì)有磁力線產(chǎn)生。根據(jù)右手定則磁力線的方向,形狀如圖所示:磁力線示意圖[1]磁力線為同一平面同心圓且垂直導(dǎo)線。磁力線從圓心向外由密到疏,磁場(chǎng)由強(qiáng)變?nèi)?。小型傳感器線圈,無錫東英電子有限公司。定制傳感器線圈報(bào)價(jià)表
傳感器線圈品牌,無錫東英電子有限公司。定制傳感器線圈報(bào)價(jià)表
這樣的系統(tǒng)中的金屬目標(biāo)124的實(shí)際位置可以從由接收線圈104的輸出電壓測(cè)量到的角位置以及接收線圈110和接收線圈112的拓?fù)涞贸?。此外,如圖1b所示,線圈110的拓?fù)浜途€圈112的拓?fù)浔粎f(xié)調(diào)以提供對(duì)金屬目標(biāo)124的位置的指示。圖2a示出金屬目標(biāo)124的0°位置,為了便于說明,余弦定向線圈110和正弦定向線圈112被分開。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。定制傳感器線圈報(bào)價(jià)表
無錫東英電子有限公司主要經(jīng)營(yíng)范圍是機(jī)械及行業(yè)設(shè)備,擁有一支專業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)和良好的市場(chǎng)口碑。公司業(yè)務(wù)分為電子線圈,電磁閥,傳感器,汽車電子零部件等,目前不斷進(jìn)行創(chuàng)新和服務(wù)改進(jìn),為客戶提供良好的產(chǎn)品和服務(wù)。公司注重以質(zhì)量為中心,以服務(wù)為理念,秉持誠(chéng)信為本的理念,打造機(jī)械及行業(yè)設(shè)備良好品牌。在社會(huì)各界的鼎力支持下,持續(xù)創(chuàng)新,不斷鑄造***服務(wù)體驗(yàn),為客戶成功提供堅(jiān)實(shí)有力的支持。
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