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詳細(xì)說明
可以使用數(shù)百甚至數(shù)千次仿真。因此,存在一些模型簡(jiǎn)化,這盡管基本上不影響仿真的準(zhǔn)確性,但可以提高速度。例如,如果每次仿真需要10秒鐘來完成,則使用100次迭代的優(yōu)化可能需要16分鐘。然而,如果每次仿真需要10分鐘完成,則同一優(yōu)化可能需要16個(gè)小時(shí)來完成。在一些實(shí)施例中使用的有效簡(jiǎn)化是用一維導(dǎo)線模型來表示用于形成發(fā)射線圈和線圈的導(dǎo)電跡線。在與一維導(dǎo)線模型偏離嚴(yán)重的情況下,考慮一個(gè)具有35μm的高度和。該矩形跡線可以由例如銅的任何非磁性導(dǎo)電材料形成。其他金屬也可以用來形成跡線,但銅更為典型。對(duì)于厚度為趨膚深度的大約兩倍的跡線部分,矩形跡線中流動(dòng)的電流的電流密度可以是非常均勻的。對(duì)于銅,單向傳感器線圈種類,在5mhz的頻率下的趨膚深度為30μm。因此,對(duì)于上述基準(zhǔn)矩形跡線,跡線內(nèi)的電流密度將是基本上均勻的。圖10b示出由承載電流的一維導(dǎo)線1020生成的場(chǎng)。如果在兩個(gè)結(jié)構(gòu)中流動(dòng)的電流相同,則由導(dǎo)線1020或由一定直徑的直的圓柱體生成的場(chǎng)沒有差異,單向傳感器線圈種類。然而,單向傳感器線圈種類,圖10c示出在基準(zhǔn)跡線1022周圍生成的場(chǎng),基準(zhǔn)跡線1022是上述由銅形成的并且具有35μm的高度和。如圖10c所示,即使在小于1mm的短距離處,該場(chǎng)看起來也與圖10b中的由導(dǎo)線1020所生成的場(chǎng)相同。傳感器線圈,無錫東英電子有限公司。單向傳感器線圈種類
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)通常可以由導(dǎo)電表面表示。如圖10a所示,算法704在步驟1002處開始。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期間通過初始輸入,要么從來自算法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。貴州其它傳感器線圈工程傳感器線圈,無錫東英電子有限公司。
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(hào)環(huán)路的參考方向,其導(dǎo)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(gè)可能的方向中的哪一個(gè)方向來表示正方向,都可以計(jì)算出一致的結(jié)果。然而,在金屬目標(biāo)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(chǎng)108被金屬目標(biāo)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(biāo)124下方的一半中的磁場(chǎng)108被金屬目標(biāo)124中形成的渦電流抵消,但是環(huán)路116不在金屬目標(biāo)124下方的一半中的磁場(chǎng)108生成電壓。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(dǎo)致正弦定向環(huán)路112兩端的電壓信號(hào)為0;vsin=vc+vd+ve=0。在金屬目標(biāo)124相對(duì)于余弦定向線圈110的相同定向下,環(huán)路120被金屬目標(biāo)124覆蓋,使得va=0。環(huán)路122被暴露,使得vb=1。因此,余弦定向線圈110兩端的電壓vcos由va+vb=1給出。
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。傳感器線圈芯,無錫東英電子有限公司。
可以在具有足夠的計(jì)算能力來執(zhí)行適當(dāng)?shù)姆抡娴挠?jì)算系統(tǒng)上執(zhí)行算法700。這樣的系統(tǒng)通常包括被耦合到存儲(chǔ)器的處理器。存儲(chǔ)器可以包括用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和編程的易失性存儲(chǔ)器或非易失性存儲(chǔ)器二者。在一些情況下,可以使用固定存儲(chǔ),例如硬盤驅(qū)動(dòng)器。該系統(tǒng)將包括用戶接口,例如鍵盤、觸摸屏、視頻顯示器、指示設(shè)備或其他常見組件。該系統(tǒng)將能夠執(zhí)行這里描述的算法,與用戶交互,并輸出終的線圈設(shè)計(jì),以產(chǎn)生具有優(yōu)化設(shè)計(jì)的印刷電路板。如圖7a所示,算法700以輸入步驟702開始。在步驟702中,輸入線圈設(shè)計(jì)以進(jìn)行優(yōu)化。具體地,輸入發(fā)射線圈和接收線圈的坐標(biāo)、布局和特性,包括與連接節(jié)點(diǎn)、通孔有關(guān)的信息、以及關(guān)于這些線圈的其他參數(shù)。另外,輸入金屬目標(biāo)的設(shè)計(jì),包括金屬目標(biāo)與線圈之間的氣隙距離。此外,提供所得到的位置定位系統(tǒng)的準(zhǔn)確性的期望規(guī)范。還輸入系統(tǒng)操作參數(shù)(例如,期望驅(qū)動(dòng)發(fā)射線圈的頻率和強(qiáng)度)。一旦在步驟702中將數(shù)據(jù)輸入到算法700,算法700就繼續(xù)到步驟704。圖7c示出指示步驟702的線圈設(shè)計(jì)參數(shù)的輸入的屏幕快照。在步驟704中,仿真在金屬目標(biāo)位于其掃描中的不同位置處時(shí)對(duì)輸入發(fā)射線圈的電力的響應(yīng)。具體地,確定響應(yīng)于由發(fā)射線圈所生成的場(chǎng)而由金屬目標(biāo)生成的場(chǎng)。傳感器線圈線圈,無錫東英電子有限公司。貴州其它傳感器線圈
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電感線圈的敏感性要通過使用單獨(dú)的前置放大線圈獲得。當(dāng)然,對(duì)于弱的磁場(chǎng),使用者也可以通過增加音量來彌補(bǔ)。但是這樣不太方便,尤其是需要經(jīng)常切換麥克風(fēng)擋和電感擋時(shí)。此外,這需要助聽器有足夠的音量保留,同時(shí)在獲得足夠的增益時(shí)不會(huì)引起嘯叫。在電感位置,如果增益太大,也會(huì)引起嘯叫。就像聲波從授話器漏回麥克風(fēng)會(huì)引起反饋一樣,磁場(chǎng)引起的嘯叫也是從授話器漏回到電感線圈引起的。(三)感應(yīng)線圈回路的頻率響應(yīng)助聽器通過麥克風(fēng)接收到的頻率響應(yīng)與通過感應(yīng)線圈得到的頻率響應(yīng)之間存在著匹配的問題。助聽器的響度通常都通過仔細(xì)的調(diào)整,以適合佩戴者、假?zèng)]助聽器在聲音輸入是70dBSPL時(shí)和磁場(chǎng)強(qiáng)度是100mA/m時(shí)的輸出功率是一樣的話,助聽器佩戴者就可以方便地從麥克風(fēng)擋切換到電感擋,而無需改變音量。然而感應(yīng)線圈回路和助聽器電感系統(tǒng)的頻響有時(shí)仍不能令人滿意。但回路響應(yīng)和助聽器電感響應(yīng)結(jié)合時(shí)產(chǎn)生的聲音,不能與原來的聲音響應(yīng)區(qū)別太大。只有一個(gè)例外,即500Hz以下頻率聲音的減弱,在某些情況下對(duì)某些人可能是有利的,因?yàn)檫@個(gè)頻率范圍是磁場(chǎng)干擾容易發(fā)生的。但這也是對(duì)重度聽力損失的人很重要的頻率范圍。好在多記憶助聽器可以分開調(diào)整麥克風(fēng)和電感的響應(yīng)。單向傳感器線圈種類
文章來源地址: http://www.cdcfah.com/cp/2638767.html
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