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)來調(diào)整線圈設(shè)計(jì)以獲得更好的準(zhǔn)確性。如上所述，北京傳感器線圈分類，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，北京傳感器線圈分類，仿真包括在意大利烏迪內(nèi)大學(xué)開發(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)，北京傳感器線圈分類，第41卷，第3期。傳感器線圈分類，無錫東英電子有限公司。北京傳感器線圈分類

    圖2b示出金屬目標(biāo)124相對于正弦定向線圈112和余弦定向線圈110處于90°位置。如圖2b所示，在正弦定向線圈112中，金屬目標(biāo)124完全覆蓋環(huán)路116，并且使環(huán)路114和環(huán)路118未被覆蓋。結(jié)果，vc＝1/2、vd＝0、以及ve＝1/2，因此vsin＝vc+vd+ve＝1。類似地，在余弦定向線圈110中，環(huán)路120的一半被覆蓋，導(dǎo)致va＝-1/2，并且環(huán)路122的一半被覆蓋，導(dǎo)致vb＝1/2。因此，由va+vb給出的vcos為0。類似地，圖2c示出金屬目標(biāo)124相對于正弦定向線圈112和余弦定向線圈110處于180°位置。因此，正弦定向線圈112中的環(huán)路116和環(huán)路118的一半被金屬目標(biāo)124覆蓋，而余弦定向環(huán)路110中的環(huán)路122被金屬目標(biāo)124覆蓋。因此va＝-1、vb＝0、vc＝1/2、vd＝-1/2、以及ve＝0。結(jié)果，vsin＝0且vcos＝-1。圖2d示出vcos和vsin相對于具有圖2a、圖2b和圖2c中提供的線圈拓?fù)涞慕饘倌繕?biāo)124的角位置的曲線圖。如圖2d所示，可以通過處理vcos和vsin的值來確定角位置。如圖所示，通過從定義的初始位置到定義的結(jié)束位置對目標(biāo)進(jìn)行掃描，將在的輸出中生成圖2d中所示的正弦(vsin)和余弦(vcos)電壓。金屬目標(biāo)124相對于接收線圈104的角位置可以根據(jù)來自正弦定向線圈112的vsin和余弦定向線圈110的vcos的值來確定，如圖2e所示。河北批發(fā)汽車傳感器線圈比例傳感器線圈，無錫東英電子有限公司。

    7203904，2015年，其提供非?？焖俚姆抡?25個(gè)目標(biāo)位置需要數(shù)十秒)?？梢詫Υ祟愃惴ㄟM(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)的一系列位置處來自線圈的仿真電壓。在一些實(shí)施例中，在本申請中也可以使用有限元方法(fem)或類似方法。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)量級的計(jì)算時(shí)間。此外，可能需要針對每個(gè)目標(biāo)位置從頭開始重建計(jì)算域的網(wǎng)格。而且，由于長而細(xì)的導(dǎo)體需要大量的網(wǎng)格元素來獲得精確的解，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)的問題的物理學(xué)相容的佳的可能的解。為此，開發(fā)了位置定位系統(tǒng)的一種真實(shí)高效的數(shù)值模型。

    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。小型傳感器線圈，無錫東英電子有限公司。

    樣條函數(shù)或任何其他插值函數(shù)可用于鏈接一維路徑以形成發(fā)射線圈802和接收線圈804及接收線圈806的形狀。通過應(yīng)用合適的函數(shù)可以更高效地實(shí)現(xiàn)接收線圈的變形。例如，在旋轉(zhuǎn)傳感器中，該函數(shù)將是半徑的函數(shù)。在步驟1102中，在算法712中輸入和接收當(dāng)前線圈設(shè)計(jì)布局、仿真結(jié)果以及在一些情況下在步驟706中提供的比較。然后可以使用非線性編程求解器來找到使給定目標(biāo)函數(shù)小化的發(fā)射線圈802和接收線圈804及接收線圈806的形狀。目標(biāo)函數(shù)由三部分形成，如圖11所示。在步驟1103中，建立如圖14所示的外部阱1402和外部阱1404的寬度，以小化沒有目標(biāo)時(shí)的偏差。在步驟1104中，將檢測到的位置(即，電角度)與理想位置之間的均方根誤差(rms)小化。這不會對電壓vcos和vsin相對于位置的形狀產(chǎn)生任何影響。在步驟1106中，算法712評估作為位置的函數(shù)的vcos和vsin的仿真值和具有相等幅度的兩個(gè)正弦曲線之間的差的rms，以便約束輸出電壓的形狀。在一些實(shí)施例中，經(jīng)重新設(shè)計(jì)的接收線圈804和接收線圈806的形狀可以在步驟1104和步驟1106兩者中收斂。在一些實(shí)施例中，步驟1104和步驟1106可以使用元啟發(fā)式優(yōu)化求解器。然而，元啟發(fā)式優(yōu)化求解器往往很慢。因此，在一些實(shí)施例中。冰箱傳感器線圈芯，無錫東英電子有限公司。云南傳感器線圈報(bào)價(jià)

傳感器線圈品牌，無錫東英電子有限公司。北京傳感器線圈分類

    緩沖器416和緩沖器418可以包括諸如濾波器和放大器以及模數(shù)轉(zhuǎn)換器(用于向處理器412提供數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù))之類的電路。處理器412可以如上所述地計(jì)算位置，以提供金屬目標(biāo)408相對于位置定位系統(tǒng)410上的接收線圈的位置數(shù)據(jù)。圖4b示出定位系統(tǒng)400的示例，定位器404被耦合到底座406，并且可以包括四個(gè)步進(jìn)電機(jī)，這些步進(jìn)電機(jī)提供目標(biāo)的4軸運(yùn)動，即x、v、z以及繞z軸的旋轉(zhuǎn)。這樣，如圖4b所示的系統(tǒng)400能夠沿包括z方向在內(nèi)的所有可能方向掃描位置定位器系統(tǒng)410中的接收二器線圈上方的金屬目標(biāo)408，以產(chǎn)生不同的氣隙。如前所述，氣隙是金屬目標(biāo)408與放置位置定位系統(tǒng)410的發(fā)射線圈和接收線圈的pcb之間的距離。這樣的系統(tǒng)可以用于位置定位器系統(tǒng)410的校準(zhǔn)、線性化和分析。圖4c示出在具有發(fā)射線圈106和接收線圈104的旋轉(zhuǎn)位置定位器系統(tǒng)410上方的金屬目標(biāo)408的掃描。如圖4c所示，金屬目標(biāo)408在線圈104上方從0°掃描到θ°。圖4d示出當(dāng)如圖4c所示地掃描金屬目標(biāo)408時(shí)從線圈104測量的電壓vsin和電壓vcos與仿真的結(jié)果的比較的示例。在圖4d的特定示例中，金屬目標(biāo)408在50個(gè)位置被掃描。十字表示樣本電壓，實(shí)線表示由電磁場求解程序cdice-bim所仿真的值。北京傳感器線圈分類

文章來源地址: http://www.cdcfah.com/cp/2631276.html