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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。符號環(huán)路的參考方向,其導致從該環(huán)路生成電壓。參考方向是任意的,并且無論選擇兩個可能的方向中的哪一個方向來表示正方向,都可以計算出一致的結果。然而,在金屬目標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108被金屬目標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124下方的一半中的磁場108被金屬目標124中形成的渦電流抵消,但是環(huán)路116不在金屬目標124下方的一半中的磁場108生成電壓,河南防爆傳感器線圈。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,導致正弦定向環(huán)路112兩端的電壓信號為0;vsin=vc+vd+ve=0。在金屬目標124相對于余弦定向線圈110的相同定向下,環(huán)路120被金屬目標124覆蓋,河南防爆傳感器線圈,使得va=0。環(huán)路122被暴露,使得vb=1,河南防爆傳感器線圈。因此,余弦定向線圈110兩端的電壓vcos由va+vb=1給出。新傳感器線圈,無錫東英電子有限公司。河南防爆傳感器線圈
對于本領域技術人員將顯而易見的是,可以在沒有這些具體細節(jié)中的一些或全部的情況下實踐一些實施例。本文公開的具體實施例意在是說明性的而不是限制性的。本領域技術人員可以認識到盡管在此未具體描述但是在本公開的范圍和精神之內(nèi)的其他元素。說明創(chuàng)造性的方面和實施例的描述不應被理解為進行限制,而是由權利要求定義所保護的發(fā)明。在不脫離本說明和權利要求的精神和范圍的情況下,可以進行各種改變。在一些實例中,為了不使本發(fā)明變得模糊,沒有詳細地示出或描述已知的結構和技術。圖1a示出定位系統(tǒng)100。如圖1a所示,該定位系統(tǒng)包括發(fā)射/接收控制電路102,該發(fā)射/接收控制電路102被耦合,以驅(qū)動發(fā)射器線圈106和從接收線圈104接收信號。在大多數(shù)配置中,接收線圈104位于發(fā)射器線圈106之內(nèi),但是在圖1a中,為了清楚起見,它們被分開示出。接收線圈104通常物理上位于發(fā)射線圈106的邊界內(nèi)。本發(fā)明的實施例可以包括發(fā)射器線圈106、兩個線圈104、以及驅(qū)動發(fā)射器線圈106和測量源自線圈104中的信號的集成電路(ic)102,它們?nèi)慷夹纬稍谟∷㈦娐钒?pcb)上。圖1b示出線性位置定位系統(tǒng)中的發(fā)射線圈106和接收線圈104的配置。如圖1b所示。吉林傳感器線圈原理傳感器線圈線圈,無錫東英電子有限公司。
圖10f示出正在算法704中進行仿真的位置定位系統(tǒng)設計中的線圈1028和線圈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所示的線圈設計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。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,則可以使用類似于以下中提供的計算上代價更高的體積積分公式或有限元建模來對目標進行建模:bettini,m.、passarotto,艮、specogna。
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示出對關于圖12所描述的正弦接收線圈的修改。接收線圈(rx)設計可以用雙環(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。每當一個線圈中的通孔比另一個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,算法712計算不具有目標時的偏差。國產(chǎn)傳感器線圈,無錫東英電子有限公司。
圖4d示出利用圖4b所示的測試設備測量的來自位置定位系統(tǒng)中的接收線圈的接收電壓。圖5示出測量到的響應和仿真響應。圖6示出根據(jù)本發(fā)明的實施例優(yōu)化的示例線圈設計的測量到的響應與仿真響應之間的誤差。圖7a和圖7b示出根據(jù)本發(fā)明的一些實施例的用于優(yōu)化位置定位傳感器的線圈設計的算法。圖7c示出操作圖7a所示的算法的系統(tǒng)的輸入屏幕快照。圖8a和圖8b示出根據(jù)本發(fā)明的一些實施例的線圈設計。圖9a、圖9b和圖9c示出根據(jù)本發(fā)明的一些實施例的另一個示例線圈設計。圖9d和圖9e示出根據(jù)一些實施例的線圈設計的性能特性。圖10a示出根據(jù)一些實施例的仿真算法。圖10b和圖10c示出在導線周圍生成的場和在矩形跡線周圍生成的場。圖10d和圖10e示出通過將矩形跡線視為一維導線、多導線或3d塊狀件(brick)而生成的誤差。圖10f示出在線圈上方的金屬目標中的渦電流的仿真。圖11示出根據(jù)一些實施例的用于調(diào)整線圈設計的算法。圖12示出根據(jù)一些實施例的用于調(diào)整線圈設計的算法的另一個實施例。圖13示出優(yōu)化無阱(well)設計。圖14示出經(jīng)優(yōu)化的有阱設計。下文進一步討論本發(fā)明的實施例的這些和其他方面。具體實施方式在下文的描述中,闡述了描述本發(fā)明的一些實施例的具體細節(jié)。然而。傳感器線圈,無錫東英電子有限公司。河南防爆傳感器線圈
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在實際工作中,一般不進行這種檢測,*進行線圈的通斷檢查和Q值的大小判斷。[1]可先利用萬用表電阻檔測量線圈的直流電阻,再與原確定的阻值或標稱阻值相比較,如果所測阻值比原確定阻值或標稱阻值增大許多,甚至指針不動(阻值趨向無窮大X)可判斷線圈斷線;若所測阻值極小,則判定是嚴重短路或者局部短路是很難比較出來。這兩種情況出現(xiàn),可以判定此線圈是壞的,不能用。如果檢測電阻與原確定的或標稱阻值相差不大,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,其直流電阻越小,Q值越高;所用導線的直徑越大,其Q值越大;若采用多股線繞制時,導線的股數(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,其Q值較用普通硅鋼片做鐵芯時高;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值較平繞時為高,比亂繞時也高;線圈無屏蔽罩,安裝位置周圍無金屬構件時,其Q值較高,相反,則Q值較低。屏蔽罩或金屬構件離線圈越近,其Q值降低越嚴重;對有磁芯的的位置要適當安排合理;天線線圈與振蕩線圈應相互垂直,這就避免了相互耦合的影響。。河南防爆傳感器線圈
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