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可以在具有足夠的計(jì)算能力來執(zhí)行適當(dāng)?shù)姆抡娴挠?jì)算系統(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,與用戶交互,并輸出終的線圈設(shè)計(jì),以產(chǎn)生具有優(yōu)化設(shè)計(jì)的印刷電路板。如圖7a所示,算法700以輸入步驟702開始。在步驟702中,輸入線圈設(shè)計(jì)以進(jìn)行優(yōu)化。具體地,輸入發(fā)射線圈和接收線圈的坐標(biāo)、布局和特性,高速傳感器線圈直銷,包括與連接節(jié)點(diǎn)、通孔有關(guān)的信息、以及關(guān)于這些線圈的其他參數(shù)。另外,輸入金屬目標(biāo)的設(shè)計(jì),包括金屬目標(biāo)與線圈之間的氣隙距離。此外,提供所得到的位置定位系統(tǒng)的準(zhǔn)確性的期望規(guī)范。還輸入系統(tǒng)操作參數(shù)(例如,期望驅(qū)動發(fā)射線圈的頻率和強(qiáng)度),高速傳感器線圈直銷。一旦在步驟702中將數(shù)據(jù)輸入到算法700,算法700就繼續(xù)到步驟704,高速傳感器線圈直銷。圖7c示出指示步驟702的線圈設(shè)計(jì)參數(shù)的輸入的屏幕快照。在步驟704中,仿真在金屬目標(biāo)位于其掃描中的不同位置處時對輸入發(fā)射線圈的電力的響應(yīng)。具體地,確定響應(yīng)于由發(fā)射線圈所生成的場而由金屬目標(biāo)生成的場。塑料傳感器線圈,無錫東英電子有限公司。高速傳感器線圈直銷
可以使用數(shù)百甚至數(shù)千次仿真。因此,存在一些模型簡化,這盡管基本上不影響仿真的準(zhǔn)確性,但可以提高速度。例如,如果每次仿真需要10秒鐘來完成,則使用100次迭代的優(yōu)化可能需要16分鐘。然而,如果每次仿真需要10分鐘完成,則同一優(yōu)化可能需要16個小時來完成。在一些實(shí)施例中使用的有效簡化是用一維導(dǎo)線模型來表示用于形成發(fā)射線圈和線圈的導(dǎo)電跡線。在與一維導(dǎo)線模型偏離嚴(yán)重的情況下,考慮一個具有35μm的高度和。該矩形跡線可以由例如銅的任何非磁性導(dǎo)電材料形成。其他金屬也可以用來形成跡線,但銅更為典型。對于厚度為趨膚深度的大約兩倍的跡線部分,矩形跡線中流動的電流的電流密度可以是非常均勻的。對于銅,在5mhz的頻率下的趨膚深度為30μm。因此,對于上述基準(zhǔn)矩形跡線,跡線內(nèi)的電流密度將是基本上均勻的。圖10b示出由承載電流的一維導(dǎo)線1020生成的場。如果在兩個結(jié)構(gòu)中流動的電流相同,則由導(dǎo)線1020或由一定直徑的直的圓柱體生成的場沒有差異。然而,圖10c示出在基準(zhǔn)跡線1022周圍生成的場,基準(zhǔn)跡線1022是上述由銅形成的并且具有35μm的高度和。如圖10c所示,即使在小于1mm的短距離處,該場看起來也與圖10b中的由導(dǎo)線1020所生成的場相同。高速傳感器線圈直銷空氣傳感器線圈,無錫東英電子有限公司。
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、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,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,其可以提供對由實(shí)際三維電流承載結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的磁場進(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期間通過初始輸入,要么從來自算法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。
位置定位器系統(tǒng)410的準(zhǔn)確度可以被定義為在金屬目標(biāo)408從初始位置掃描到結(jié)束位置期間的位置的測量與該掃描的預(yù)期理想曲線之間的差。該結(jié)果以相對于全標(biāo)度的百分比表示,如圖5所示。在圖5中,pos0是來自位置定位系統(tǒng)410的測量值,并且輸出擬合是理想曲線。pos0是從控制器402的寄存器測量的值,而fs是全標(biāo)度的值。例如,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(biāo)是以盡可能佳的準(zhǔn)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(jì)pcb上的線圈設(shè)計(jì),則可獲得的佳準(zhǔn)確性為%fs-3%fs。在pcb上形成的傳感器中,有兩個線圈和一個發(fā)射器線圈。測量位置的準(zhǔn)確性與線圈設(shè)計(jì)極為相關(guān)。pcb上的試錯線圈設(shè)計(jì)已經(jīng)經(jīng)驗(yàn)性地嘗試解決這些問題。然而,這種簡化但不準(zhǔn)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(jì),這是因?yàn)檎麄€系統(tǒng)(線圈-目標(biāo)-跡線)要比容易解決的更復(fù)雜,并且,如果所得到的線圈設(shè)計(jì)將滿足期望的準(zhǔn)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(shí)施例的用于提供準(zhǔn)確的位置定位系統(tǒng)的印刷電路板上的線圈設(shè)計(jì)的算法700。比例傳感器線圈芯,無錫東英電子有限公司。
圖10f示出正在算法704中進(jìn)行仿真的位置定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的線圈1028和線圈1026上方的金屬目標(biāo)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(jì)800的示例,其中線圈1028和線圈1026分別與線圈804和線圈806的跡線的一維近似相對應(yīng)。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(dǎo)線跡線近似。在仿真了來自位置定位系統(tǒng)800的目標(biāo)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(biāo)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(shí)施例中,金屬目標(biāo)1024中的感應(yīng)渦電流是通過原始邊界積分公式來計(jì)算的。金屬目標(biāo)1024通??梢员唤楸〗饘倨?。通常,金屬目標(biāo)1024很薄,為35μm至70μm,而橫向尺寸通常以毫米進(jìn)行測量。如上文關(guān)于導(dǎo)線跡線所討論的,當(dāng)導(dǎo)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(yīng)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(biāo)1024的細(xì)導(dǎo)體建模為感應(yīng)渦電流與該表面相切的表面。如果不是這種情況,則可以使用類似于以下中提供的計(jì)算上代價更高的體積積分公式或有限元建模來對目標(biāo)進(jìn)行建模:bettini,m.、passarotto,艮、specogna。防爆傳感器線圈,無錫東英電子有限公司。江蘇傳感器線圈產(chǎn)品分類選擇知識
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發(fā)射/接收電路102和接收線圈104之間的金屬跡線的連接以及發(fā)射/接收電路102和發(fā)射線圈106之間的金屬跡線的連接,其也對所生成的電磁場有貢獻(xiàn);金屬目標(biāo)124與安裝有接收線圈104和發(fā)射線圈106的pcb之間的氣隙(ag);正弦定向線圈112和余弦定向線圈110之間的幅度偏差;來自正弦定向線圈112和余弦定向線圈110的接收信號之間的失配;正弦定向線圈112和余弦定向線圈110中的不同的耦合效應(yīng)。此外,金屬目標(biāo)124和pcb之間的氣隙(ag)與位置確定的準(zhǔn)確性之間存在很強(qiáng)的相關(guān)性。此外,在理想情況下,正弦定向線圈112和余弦定向線圈110的拓?fù)涫抢硐氲娜呛瘮?shù),但是在實(shí)際設(shè)計(jì)中,這些線圈104不是理想的,并且具有若干個通孔,以允許通過使用pcb的兩面將跡線互相盤繞在pcb上。圖3a示出被定向在pcb(為清楚起見,圖3a中未示出)上的正弦定向線圈112。pcb被定位為使得形成正弦定向線圈112的跡線被定位在pcb的頂側(cè)和底側(cè)。在本公開中,對pcb的頂側(cè)或底側(cè)的引用指示pcb的相對側(cè),并且關(guān)于pcb的定向沒有其他含義。通常,位置定位系統(tǒng)被定位成使得pcb的頂側(cè)面向金屬目標(biāo)124的表面。圖3b示出pcb322的頂側(cè),在頂側(cè)上形成用于形成發(fā)射線圈106、正弦定向線圈112和余弦定向線圈110的頂側(cè)跡線。高速傳感器線圈直銷
無錫東英電子有限公司是一家電器元件、電子線圈、ABS/ESC線圈閥、勵磁線圈、電磁閥、傳感器、汽車電控、汽車電子零件、精密注塑封、五金零件、普通機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)、銷售。(依法批準(zhǔn)經(jīng)批準(zhǔn)的項(xiàng)目,經(jīng)相關(guān)部門批準(zhǔn)后方可開展經(jīng)營活動)。的公司,致力于發(fā)展為創(chuàng)新務(wù)實(shí)、誠實(shí)可信的企業(yè)。公司自創(chuàng)立以來,投身于電子線圈,電磁閥,傳感器,汽車電子零部件,是機(jī)械及行業(yè)設(shè)備的主力軍。東英電子始終以本分踏實(shí)的精神和必勝的信念,影響并帶動團(tuán)隊(duì)取得成功。東英電子始終關(guān)注機(jī)械及行業(yè)設(shè)備行業(yè)。滿足市場需求,提高產(chǎn)品價值,是我們前行的力量。
文章來源地址: http://www.cdcfah.com/cp/2111657.html
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