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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(zhuān)利申請(qǐng),這些申請(qǐng)中的每個(gè)申請(qǐng)通過(guò)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(chē)、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),安徽傳感器線圈現(xiàn)貨。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(lái)自線圈的信號(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,安徽傳感器線圈現(xiàn)貨,安徽傳感器線圈現(xiàn)貨。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。單向傳感器線圈芯,無(wú)錫東英電子有限公司。安徽傳感器線圈現(xiàn)貨
本發(fā)明的實(shí)施例包括:仿真步驟704,其仿真位置定位系統(tǒng)線圈設(shè)計(jì)的響應(yīng);以及,線圈設(shè)計(jì)調(diào)整算法712,其使用所仿真的響應(yīng)來(lái)調(diào)整線圈設(shè)計(jì)以獲得更好的準(zhǔn)確性。如上所述,位置傳感器遭受許多非理想性。首先,tx線圈所產(chǎn)生的磁場(chǎng)高度不均勻,并且由于這種不均勻性,目標(biāo)和rx線圈之間的間隙允許許多磁通量無(wú)法正確地被目標(biāo)屏蔽。另一個(gè)效果是,pcb底部上的rx線圈部分比pcb的頂部中的對(duì)應(yīng)部分捕獲更少的感應(yīng)磁通量。后,允許與控制器芯片連接的rx線圈的出口也產(chǎn)生可感測(cè)的偏移誤差。在線性和弧形傳感器中,還存在在傳感器的端部產(chǎn)生巨大的雜散場(chǎng)的強(qiáng)烈效應(yīng)。這后的效應(yīng)是線性和弧形設(shè)計(jì)中大多數(shù)誤差的原因。如上所述,線圈設(shè)計(jì)的優(yōu)化始于算法700的步驟704中的良好仿真。在迭代中,對(duì)算法700的步驟702中所輸入的初始線圈設(shè)計(jì)執(zhí)行仿真。根據(jù)一些實(shí)施例,仿真包括在意大利烏迪內(nèi)大學(xué)開(kāi)發(fā)的渦電流求解算法。具體地,仿真算法的示例使用在以下發(fā)表文章中介紹的邊界積分方法(bim):,“aboundaryintegralmethodforcomputingeddycurrents1nthinconductorsforarbitrarytopology(任意拓?fù)涞谋?dǎo)體中的渦電流計(jì)算的邊界積分方法)”,ieee磁學(xué)學(xué)報(bào)(transactionsonmagnetics),第41卷,第3期。安徽傳感器線圈現(xiàn)貨傳感器線圈分類(lèi),無(wú)錫東英電子有限公司。
即:聲音輸入一放大一感應(yīng)線圈電流一環(huán)繞線圈的電磁場(chǎng)一拾音線圈感應(yīng)電流一聲音輸出。這樣一來(lái),聽(tīng)障者可充分利用助聽(tīng)器的T擋(拾音線圈,telecoil),在進(jìn)入預(yù)先鋪設(shè)有線圈的室內(nèi)時(shí),通過(guò)電磁感應(yīng)原理,接收到清晰的聲音,而不受距離和人數(shù)的限制。在絕大多數(shù)耳背式及一部分耳內(nèi)式助聽(tīng)器中,都裝配有感應(yīng)線圈,即助聽(tīng)器上的T擋(拾音線圈,tele—coil)。當(dāng)助聽(tīng)器的輸人選擇開(kāi)關(guān)置于T擋,該線圈就可以拾取周?chē)碾姶判盘?hào)并把它轉(zhuǎn)換成電信號(hào)進(jìn)行放大。這一設(shè)計(jì)的本意是幫助患者更好地接聽(tīng)電話:感應(yīng)線圈從電話聽(tīng)筒的電磁式耳機(jī)中拾取電磁信號(hào),而不需由電話聽(tīng)筒中的耳機(jī)把電信號(hào)轉(zhuǎn)換成聲信號(hào),再由助聽(tīng)器的麥克風(fēng)將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。省去這樣兩個(gè)多余的中間步驟,有助于提高信噪比,但是已知的電話機(jī)的磁場(chǎng)比較弱,用T擋聽(tīng)電話會(huì)覺(jué)得聲音很微弱,需在聽(tīng)筒上配備其他一些**器件將磁場(chǎng)信號(hào)放大,而環(huán)路感應(yīng)線圈的磁場(chǎng)信號(hào)較強(qiáng),可鋪設(shè)在一些**場(chǎng)所,如在某些影戲院、禮堂、會(huì)議室、教室、教堂內(nèi),聲音以電磁信號(hào)方式散布于環(huán)路之內(nèi),使聽(tīng)障者可以清晰地聽(tīng)到聲音。[1]系統(tǒng)的構(gòu)造編輯(一)磁場(chǎng)的均勻和方向直線電流的磁場(chǎng)是從產(chǎn)生磁場(chǎng)的電流朝外擴(kuò)展的,磁場(chǎng)的方向。
導(dǎo)電金屬目標(biāo)124可被定位在發(fā)射器線圈和兩個(gè)線圈上方。如圖1a所示,發(fā)射線圈106被驅(qū)動(dòng)以形成磁場(chǎng)108。發(fā)射線圈106可以以一定頻率范圍或特定頻率被驅(qū)動(dòng)。在圖1a中,磁場(chǎng)108(其中用箭頭示出正電流)在每個(gè)導(dǎo)線周?chē)菆A形的,并且在線圈106內(nèi)沿著指出頁(yè)面的方向且在線圈108的外部沿著進(jìn)入頁(yè)面的方向,其中電流方向如圖1a所示。如圖1b所示,接收線圈104位于線圈106內(nèi)部。發(fā)射線圈106可以以可以產(chǎn)生用于在線圈104中感應(yīng)電壓的電磁場(chǎng)108的任何頻率被驅(qū)動(dòng)。通常,可以存在任意數(shù)量的接收二器線圈,然而,為了便于時(shí)論,下文時(shí)論具有兩個(gè)線圈的系統(tǒng)。圖1b示出發(fā)射線圈(tx)106內(nèi)的傳感器接收線圈(rx)104的布置。如圖1b所示,傳感器接收線圈104包括正弦波定向線圈rxsin112和余弦定向信號(hào)線圈rxcos110。正弦波定向線圈rxsin112包括正弦環(huán)路114、正弦環(huán)路116和正弦環(huán)路118,其中,線圈112沿同相或反相方向(此處描繪為順時(shí)針或逆時(shí)針圖示)纏繞,以由于電磁場(chǎng)108的存在而在環(huán)路中產(chǎn)生相反符號(hào)的電壓。如圖所示,正弦波定向線圈112的布線提供環(huán)路114和環(huán)路118的順時(shí)針旋轉(zhuǎn)從而產(chǎn)生標(biāo)稱(chēng)正電壓、以及環(huán)路116的逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)從而產(chǎn)生標(biāo)稱(chēng)負(fù)電壓。類(lèi)似地。傳感器線圈直銷(xiāo),無(wú)錫東英電子有限公司。
在實(shí)際工作中,一般不進(jìn)行這種檢測(cè),*進(jìn)行線圈的通斷檢查和Q值的大小判斷。[1]可先利用萬(wàn)用表電阻檔測(cè)量線圈的直流電阻,再與原確定的阻值或標(biāo)稱(chēng)阻值相比較,如果所測(cè)阻值比原確定阻值或標(biāo)稱(chēng)阻值增大許多,甚至指針不動(dòng)(阻值趨向無(wú)窮大X)可判斷線圈斷線;若所測(cè)阻值極小,則判定是嚴(yán)重短路或者局部短路是很難比較出來(lái)。這兩種情況出現(xiàn),可以判定此線圈是壞的,不能用。如果檢測(cè)電阻與原確定的或標(biāo)稱(chēng)阻值相差不大,可判定此線圈是好的。此種情況,我們就可以根據(jù)以下幾種情況,去判斷線圈的質(zhì)量即Q值的大小。線圈的電感量相同時(shí),其直流電阻越小,Q值越高;所用導(dǎo)線的直徑越大,其Q值越大;若采用多股線繞制時(shí),導(dǎo)線的股數(shù)越多,Q值越高;線圈骨架(或鐵芯)所用材料的損耗越小,其Q值越高。例如,高硅硅鋼片做鐵芯時(shí),其Q值較用普通硅鋼片做鐵芯時(shí)高;線圈分布電容和漏磁越小,其Q值越高。例如,蜂房式繞法的線圈,其Q值較平繞時(shí)為高,比亂繞時(shí)也高;線圈無(wú)屏蔽罩,安裝位置周?chē)鸁o(wú)金屬構(gòu)件時(shí),其Q值較高,相反,則Q值較低。屏蔽罩或金屬構(gòu)件離線圈越近,其Q值降低越嚴(yán)重;對(duì)有磁芯的的位置要適當(dāng)安排合理;天線線圈與振蕩線圈應(yīng)相互垂直,這就避免了相互耦合的影響。??照{(diào)傳感器線圈,無(wú)錫東英電子有限公司。安徽傳感器線圈現(xiàn)貨
常開(kāi)傳感器線圈,無(wú)錫東英電子有限公司。安徽傳感器線圈現(xiàn)貨
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(chēng)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(guò)以正弦交變電流時(shí),線圈周?chē)鷮a(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)。安徽傳感器線圈現(xiàn)貨
無(wú)錫東英電子有限公司致力于機(jī)械及行業(yè)設(shè)備,以科技創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)***管理的追求。東英電子作為電器元件、電子線圈、ABS/ESC線圈閥、勵(lì)磁線圈、電磁閥、傳感器、汽車(chē)電控、汽車(chē)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(xiāo)售。(依法批準(zhǔn)經(jīng)批準(zhǔn)的項(xiàng)目,經(jīng)相關(guān)部門(mén)批準(zhǔn)后方可開(kāi)展經(jīng)營(yíng)活動(dòng))。的企業(yè)之一,為客戶提供良好的電子線圈,電磁閥,傳感器,汽車(chē)電子零部件。東英電子致力于把技術(shù)上的創(chuàng)新展現(xiàn)成對(duì)用戶產(chǎn)品上的貼心,為用戶帶來(lái)良好體驗(yàn)。東英電子始終關(guān)注機(jī)械及行業(yè)設(shè)備市場(chǎng),以敏銳的市場(chǎng)洞察力,實(shí)現(xiàn)與客戶的成長(zhǎng)共贏。
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