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區(qū)別在距離跡線小于約1mm的場中。圖10d示出導(dǎo)線1020的一維模型與基準(zhǔn)矩形跡線1022在距跡線中心1mm的距離處的差異。單個(gè)矩形跡線1022的表示可以通過單導(dǎo)線配置和多導(dǎo)線配置兩者來實(shí)現(xiàn)??梢钥闯?,該場與一維模型略有偏離。從圖10d可以看出,誤差不可忽略,但在兩種情況下,即使在1mm處,誤差也只有很小的分?jǐn)?shù)1%。由于接收線圈的大多數(shù)點(diǎn)相對于發(fā)射線圈的距離遠(yuǎn)大于1mm,因此1維導(dǎo)線模型在大多數(shù)應(yīng)用中可能就足夠了。也可以用三維塊狀元素來表示發(fā)射線圈,其中假定電流密度是均勻的。圖10e示出這種近似。如圖10e所示,這以適度的附加計(jì)算為代價(jià)將由發(fā)射線圈產(chǎn)生的磁場的建模誤差減小了一個(gè)數(shù)量級。因此,在步驟1006和步驟1010中,可以將跡線建模為一維跡線,增強(qiáng)傳感器線圈型號(hào)。因此,通過使用1維導(dǎo)線模型可以預(yù)先計(jì)算由發(fā)射線圈產(chǎn)生的源磁場。在一些實(shí)施例中,可以使用基于3d塊狀件元素的更高級的模型,如上所述,該模型可以產(chǎn)生大致相同的結(jié)果,增強(qiáng)傳感器線圈型號(hào)。這些模型可以使用有限元矩陣形式的計(jì)算,增強(qiáng)傳感器線圈型號(hào),然而,此類模型可能需要許多元素,并且需要增加計(jì)算。如上文所討論的,類似于fem的模型可能使用太多的元素(1億多個(gè)網(wǎng)格元素)來達(dá)到所提出的一維模型的準(zhǔn)確性。**傳感器線圈,無錫東英電子有限公司。增強(qiáng)傳感器線圈型號(hào)
算法700在步驟706中計(jì)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(biāo),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(shí)施例可用于產(chǎn)生用于位置定位系統(tǒng)的線圈設(shè)計(jì),所述位置定位系統(tǒng)用于需要位置傳感器技術(shù)、扭矩、扭矩角傳感器(tas)的所有應(yīng)用以及使用感應(yīng)原理和在pcb上的線圈的所有其他應(yīng)用。某些實(shí)施例的益處包括在兩個(gè)上具有零偏差,這意味著達(dá)到理論極限零。從優(yōu)化線圈之前出現(xiàn)的%fs-3%fs的起點(diǎn)獲得%fs的誤差(提高6倍)可以實(shí)現(xiàn)。此外,如果誤差減小得足夠好,則不需要線性化方法或校準(zhǔn)方法。此外,可以減少用于產(chǎn)生可行的線圈設(shè)計(jì)的試錯(cuò)的次數(shù),提供縮短的產(chǎn)品推向市場的時(shí)間。圖8a和圖8b示出pcb(為了清楚起見未示出)上的線圈布局800的示例,其可以用作如圖7a所示的算法700的輸入。在一些情況下,算法700將修改根據(jù)算法720所產(chǎn)生的經(jīng)優(yōu)化的線圈設(shè)計(jì),以優(yōu)化線圈布局800的準(zhǔn)確性。圖8a示出線圈布局800,而圖8b示出線圈布局800的平面圖,其將跡線重疊在pcb的頂側(cè)和底側(cè)上。如圖8a和圖8b所示,線圈設(shè)計(jì)800包括發(fā)射線圈802,其可以包括多個(gè)環(huán)路,并且還可以包括穿過pcb的通孔。增強(qiáng)傳感器線圈型號(hào)常開傳感器線圈,無錫東英電子有限公司。
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(cuò)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(gè)線圈和一個(gè)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(cuò)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€(gè)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。
與線圈設(shè)計(jì)800所示的線性位置系統(tǒng)不同,圖9a、圖9b和圖9c所示的線圈設(shè)計(jì)900示出旋轉(zhuǎn)位置系統(tǒng)。如線圈設(shè)計(jì)900中所示,發(fā)射線圈902、余弦定向接收線圈904和正弦定向線圈906以圓形方式定向。此外,發(fā)射線圈902包括具有引線920的變形部分916。正弦定向線圈906包括阱908和阱912,并且被連接到引線924。類似地,余弦定向線圈904包括阱910和阱914,并且被耦合到引線926。pcb還可以具有安裝孔918。圖9a示出線圈設(shè)計(jì)900的平面圖,而圖9b示出線圈設(shè)計(jì)900的斜視圖,其示出在其上形成線圈設(shè)計(jì)900的pcb板的兩側(cè)上的通孔和跡線。圖9c示出印刷電路板930上的線圈設(shè)計(jì)900的平面圖。此外,被耦合到引線920、引線924和引線926的控制電路932被安裝在電路板930上。圖9d示出類似于在定位系統(tǒng)400中使用的實(shí)際位置的實(shí)際位置與在例如算法700的步驟704中通過使用rx電壓通過仿真重構(gòu)的位置之間的百分比誤差。如圖9d所示,在已經(jīng)根據(jù)算法700優(yōu)化線圈設(shè)計(jì)900之后,理論結(jié)果與仿真結(jié)果之間的百分比誤差小于%。圖9e示出在已經(jīng)根據(jù)算法700優(yōu)化線圈設(shè)計(jì)900之后的實(shí)際角位置和仿真角位置。圖6也示出在已經(jīng)應(yīng)用線性化算法之后經(jīng)優(yōu)化的線圈設(shè)計(jì)900的全標(biāo)度誤差的百分比。在該標(biāo)度下,誤差小于%fs。防爆傳感器線圈,無錫東英電子有限公司。
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在兩條跡線之間具有小值。圖3c沒有示出由于連接圖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,該位移使發(fā)射線圈106產(chǎn)生的磁場變形。來自位移330的雜散場在接收線圈104中產(chǎn)生不平衡。因此,將由于這些特征而產(chǎn)生位置確定的不準(zhǔn)確性。圖4a和圖4b示出可用于評估位置定位系統(tǒng)的校準(zhǔn)和測試設(shè)備400。由于諸如上文所述的那些之類的磁耦合原理的不理想性,可以使用校準(zhǔn)過程來校正目標(biāo)相對于定位設(shè)備的測量位置。此外,系統(tǒng)400可用于測試諸如上文所述的那些之類的定位系統(tǒng)的準(zhǔn)確性。圖4a示出示例系統(tǒng)400的框圖。如圖4a所示,金屬目標(biāo)408被安裝在平臺(tái)406上,使得在位置定位系統(tǒng)410上方。定位器404能夠以精確的方式相對于位置定位系統(tǒng)410移動(dòng)平臺(tái)406。如上所述,位置定位系統(tǒng)410包括形成在pcb上的發(fā)射線圈和接收線圈,并且可以包括控制器402,控制器402從接收線圈接收信號(hào)并處理該信號(hào)并驅(qū)動(dòng)發(fā)射線圈。傳感器線圈報(bào)價(jià),無錫東英電子有限公司。增強(qiáng)傳感器線圈型號(hào)
微型傳感器線圈,無錫東英電子有限公司。增強(qiáng)傳感器線圈型號(hào)
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金屬目標(biāo)124相對于接收線圈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。增強(qiáng)傳感器線圈型號(hào)
無錫東英電子有限公司位于江蘇省無錫市錫山區(qū)錫北鎮(zhèn)新壩村。公司業(yè)務(wù)涵蓋電子線圈,電磁閥,傳感器,汽車電子零部件等,價(jià)格合理,品質(zhì)有保證。公司注重以質(zhì)量為中心,以服務(wù)為理念,秉持誠信為本的理念,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。
文章來源地址: http://www.cdcfah.com/cp/2381634.html
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