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產(chǎn)品關(guān)鍵詞:工程傳感器線圈產(chǎn)品分類(lèi)選擇知識(shí),傳感器線圈
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詳細(xì)說(shuō)明
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(chǎng)的時(shí)間。圖8a和圖8b示出pcb(為了清楚起見(jiàn)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),工程傳感器線圈產(chǎn)品分類(lèi)選擇知識(shí),以?xún)?yōu)化線圈布局800的準(zhǔn)確性,工程傳感器線圈產(chǎn)品分類(lèi)選擇知識(shí)。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,工程傳感器線圈產(chǎn)品分類(lèi)選擇知識(shí)。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(guò)pcb的通孔。高溫傳感器線圈,無(wú)錫東英電子有限公司。工程傳感器線圈產(chǎn)品分類(lèi)選擇知識(shí)
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(duì)所生成的電磁場(chǎng)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(lái)自正弦定向線圈112和余弦定向線圈110的接收信號(hào)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(gè)通孔,以允許通過(guò)使用pcb的兩面將跡線互相盤(pán)繞在pcb上。圖3a示出被定向在pcb(為清楚起見(jiàn),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(kāi)中,對(duì)pcb的頂側(cè)或底側(cè)的引用指示pcb的相對(duì)側(cè),并且關(guān)于pcb的定向沒(méi)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。汽車(chē)精密傳感器線圈原理傳感器線圈參數(shù),無(wú)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(duì)由實(shí)際三維電流承載結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的磁場(chǎng)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(kāi)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(guò)初始輸入,要么從來(lái)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(lái)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。
7203904,2015年,其提供非常快速的仿真(25個(gè)目標(biāo)位置需要數(shù)十秒)。可以對(duì)此類(lèi)算法進(jìn)行調(diào)整,以仿真pcb上的跡線和感應(yīng)傳感器應(yīng)用。具體地,仿真可以輸入pcb跡線的幾何形狀、金屬目標(biāo)的幾何形狀、氣隙、金屬目標(biāo)在由跡線形成的線圈上的平移/旋轉(zhuǎn)、以及另外的固定導(dǎo)體,其例如可用于仿真pct或傳感器附近的其他導(dǎo)體的接地層。仿真可以輸出線圈上方的金屬目標(biāo)的一系列位置處來(lái)自線圈的仿真電壓。在一些實(shí)施例中,在本申請(qǐng)中也可以使用有限元方法(fem)或類(lèi)似方法。然而,在一些情況下,執(zhí)行這些仿真可能需要大量的計(jì)算時(shí)間。可以預(yù)期,相對(duì)于上述bim方法,每個(gè)傳感器目標(biāo)位置的計(jì)算可能使用兩個(gè)或更多個(gè)數(shù)量級(jí)的計(jì)算時(shí)間。此外,可能需要針對(duì)每個(gè)目標(biāo)位置從頭開(kāi)始重建計(jì)算域的網(wǎng)格。而且,由于長(zhǎng)而細(xì)的導(dǎo)體需要大量的網(wǎng)格元素來(lái)獲得精確的解,因此這些技術(shù)的準(zhǔn)確性可能受限。這些計(jì)算也可能受到存儲(chǔ)器和計(jì)算時(shí)間資源的限制。圖10a示出算法700的仿真步驟704的示例。實(shí)際上,如圖7a的示例中所示的算法700基本上補(bǔ)償了上述的非理想性,并因此產(chǎn)生與提供精確的位置定位系統(tǒng)的問(wèn)題的物理學(xué)相容的佳的可能的解。為此,開(kāi)發(fā)了位置定位系統(tǒng)的一種真實(shí)高效的數(shù)值模型。微型傳感器線圈,無(wú)錫東英電子有限公司。
以確保仿真與物理測(cè)量的屬性相匹配。無(wú)論目標(biāo)是優(yōu)化還是重新設(shè)計(jì)pcb上的舊線圈設(shè)計(jì),或者無(wú)論目標(biāo)是沒(méi)計(jì)還是優(yōu)化pcb上的新線圈設(shè)計(jì),該過(guò)程都有助于優(yōu)化線圈設(shè)計(jì)??梢愿鶕?jù)算法720驗(yàn)證pcb上的現(xiàn)有線圈設(shè)計(jì),并根據(jù)算法700進(jìn)行潛在地改進(jìn)該線圈設(shè)計(jì)??梢允褂秒娮釉O(shè)計(jì)自動(dòng)化(eda)或計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(cad)系統(tǒng)例如以gerber格式提取現(xiàn)有的線圈設(shè)計(jì)。在一些實(shí)施例中,可以以gerber格式執(zhí)行算法700的步驟702或算法720的步驟722中的初始線圈設(shè)計(jì)的輸入。步驟710中的輸出設(shè)計(jì)也可以是gerber格式。gerber格式通常用在cad/cam系統(tǒng)中,以及用于表示印刷電路板設(shè)計(jì)的系統(tǒng),并且可以從加利福尼亞州舊金山的ucamcousa獲得。這樣,可以從現(xiàn)有印刷電路板上提取現(xiàn)有設(shè)計(jì),并在步驟722中將其提供給算法720以進(jìn)行驗(yàn)證,或者在步驟702中將其提供給算法700。這樣,如上所述,可以在步驟724中執(zhí)行對(duì)現(xiàn)有設(shè)計(jì)的執(zhí)行,并且在步驟728中測(cè)量實(shí)際性能??梢栽诓襟E730中比較仿真的響應(yīng)和測(cè)量到的響應(yīng),并且在步驟732中驗(yàn)證系統(tǒng)。如上所述,在步驟728中測(cè)量響應(yīng)可以包括從起點(diǎn)到終點(diǎn)以恒定的氣隙掃描金屬目標(biāo)??梢允褂孟嗤膒cb設(shè)計(jì)、相同的氣隙和相同的目標(biāo)運(yùn)行仿真。被稱(chēng)為驗(yàn)證過(guò)程的這個(gè)過(guò)程。傳感器線圈用途,無(wú)錫東英電子有限公司。汽車(chē)精密傳感器線圈原理
傳感器線圈,無(wú)錫東英電子有限公司。工程傳感器線圈產(chǎn)品分類(lèi)選擇知識(shí)
以確定對(duì)在被安裝在位置定位系統(tǒng)410中的接收線圈上方的金屬目標(biāo)408的掃描。這樣,處理單元422可以將由控制器402確定的金屬目標(biāo)408的測(cè)量位置與由定位器404提供的確定位置進(jìn)行比較,以評(píng)估位置定位系統(tǒng)410的準(zhǔn)確性。在一些實(shí)施例中,控制器402可以與處理單元422組合,其執(zhí)行以下所有任務(wù):確定來(lái)自定位器404的金屬目標(biāo)408的實(shí)際位置、以及來(lái)自位置定位系統(tǒng)410上的線圈的金屬目標(biāo)408的測(cè)量位置;以及,確定來(lái)自位置定位系統(tǒng)410的測(cè)量位置的準(zhǔn)確性。如在圖4a中進(jìn)一步示出的,控制器402可以包括處理器412(其可以是處理器422中的處理器),處理器412驅(qū)動(dòng)發(fā)射線圈并從接收線圈接收信號(hào)以及處理來(lái)自接收線圈的數(shù)據(jù)以便確定金屬目標(biāo)508相對(duì)于接收線圈的位置。處理器412可以通過(guò)接口424與諸如處理單元422之類(lèi)的設(shè)備通信。此外,處理器412通過(guò)驅(qū)動(dòng)器404驅(qū)動(dòng)諸如發(fā)射線圈106之類(lèi)的發(fā)射線圈。驅(qū)動(dòng)器404可以包括諸如數(shù)模轉(zhuǎn)換器和放大器之類(lèi)的電路,以向諸如發(fā)射線圈106之類(lèi)的發(fā)射線圈提供電流。另外,處理器412可以從諸如線圈110和線圈112之類(lèi)的接收線圈接收接收信號(hào)vsin和vcos。來(lái)自接收線圈的信號(hào)vsin和信號(hào)vcos被接收到緩沖器416和緩沖器418中。工程傳感器線圈產(chǎn)品分類(lèi)選擇知識(shí)
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