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詳細(xì)說明
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(guān)于圖12所描述的正弦接收線圈的修改。接收線圈(rx)設(shè)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(jié)合參考系1314)沿x方向?qū)ΨQ地部分延伸(如跡線1310所示),以補(bǔ)償由于目標(biāo)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(diǎn)上的適當(dāng)?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(shè)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(dāng)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(dǎo)致的電壓失配是當(dāng)目標(biāo)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),江蘇傳感器線圈工作原理。為了實(shí)現(xiàn)減少電壓失配的目標(biāo),通孔的設(shè)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,江蘇傳感器線圈工作原理。此外,通孔相對于設(shè)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(shí)施例中,使用一維模型來定義跡線,江蘇傳感器線圈工作原理。在步驟1214中,算法712計算不具有目標(biāo)時的偏差。傳感器線圈芯,無錫東英電子有限公司。江蘇傳感器線圈工作原理
可以使用元啟發(fā)式全局搜索技術(shù),例如遺傳算法或粒子群算法。在一些實(shí)施例中,可以在步驟1104和步驟1106中使用確定性算法,例如內(nèi)部點(diǎn)方法,或信任區(qū)域算法。具體地,由于用于接收線圈804和接收線圈806的初始設(shè)計可以是標(biāo)準(zhǔn)的正弦和余弦輪廓,并且所得到的優(yōu)化設(shè)計可能導(dǎo)致對初始設(shè)計的小的擾動,因此期望可以使用局部搜索方法來充分地查找導(dǎo)致佳設(shè)計的全局小值。優(yōu)化理論的基礎(chǔ)可以在例如以下中找到:,engineeringoptimization:theoryandpractice(工程優(yōu)化:理論與實(shí)踐),johnwiley&sons,2009年。圖12示出算法712的另一個實(shí)施例。在步驟1202中提供的輸入與針對圖11的步驟1102所討論的輸入相同。在步驟1204中,自動生成提供大的對稱性并減小所需的空間的發(fā)射線圈(tx)。在圖13中示出可以得到的示例發(fā)射線圈,其中根據(jù)在跡線到跡線的距離和通孔尺寸(焊盤半徑)方面的pcb規(guī)范來計算跡線偏離1304。此外,通過交替的通孔定位1302可以減小空間。在圖12所示的算法712的實(shí)施例中,該算法調(diào)整正弦接收線圈,并且相對于經(jīng)修改的正弦接收線圈來定義余弦接收線圈。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到,代替修改正弦接收線圈,可以替代地修改余弦接收線圈。湖南單向傳感器線圈直銷傳感器線圈,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(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112兩端的電壓信號為0;vsin=vc+vd+ve=0。在金屬目標(biāo)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(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。
并且在步驟1216中,如果不滿足小偏差標(biāo)準(zhǔn),則算法從步驟1208重新開始。當(dāng)達(dá)到小偏差時,算法進(jìn)行到步驟1218,評估電壓,如圖10a所示,然后計算理想位置和仿真的位置之間的大誤差。如果在步驟1220中沒有達(dá)到低的可能誤差,則算法返回到步驟1206,提供另一種配置。一旦獲得了當(dāng)前輸入的低誤差,算法就在返回步驟1226處結(jié)束。在一些實(shí)施例中,在不存在如圖13所示的阱的情況下,實(shí)現(xiàn)沒有目標(biāo)時的偏差的補(bǔ)償。無論如何,由于正弦形1316rx線圈和余弦形1318rx線圈的平衡延伸部1306和平衡延伸部1307,始終保證了設(shè)計對稱性。提供以上詳細(xì)描述是為了說明本發(fā)明的具體實(shí)施例,而不是旨在進(jìn)行限制。在本發(fā)明的范圍內(nèi)的許多變化和修改是可能的。本發(fā)明在所附權(quán)利要求中闡述。冰箱傳感器線圈芯,無錫東英電子有限公司。
如圖4a進(jìn)一步示出的,金屬目標(biāo)408沿z方向定位,以在金屬目標(biāo)408與位置定位系統(tǒng)410之間提供氣隙(ag)。在一些實(shí)施例中,定位器404能夠如在坐標(biāo)系420中所示的在x-y平面中線性地移動金屬目標(biāo)408。在一些實(shí)施例中,定位器404根據(jù)需要在位置定位器系統(tǒng)410上方圍繞旋轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)金屬目標(biāo)408,例如,用于測試旋轉(zhuǎn)定位器而不是線性定位器??刂破?02被耦合以提供控制信號并從定位器404接收接收線圈信號??刂破?02還被耦合以將發(fā)射功率提供給在定位系統(tǒng)410上的發(fā)射線圈,并接收和處理來自定位系統(tǒng)410中的接收線圈的信號。如上所述,位置定位系統(tǒng)410可以包括如上所述的發(fā)射線圈106、余弦定向線圈110和正弦定向線圈112。在一些情況下,控制器402可以與定位系統(tǒng)410的發(fā)射線圈106、余弦定向線圈110和正弦定向線圈112安裝在同一pcb上,并將定位信號提供給分離的處理器422。處理器422可以是能夠?qū)⒖刂破?02和定位器404接合的任何處理系統(tǒng)。這樣,處理器422可以包括一個或多個微型計算機(jī)、暫時性和非暫時性存儲器以及接口。處理器404與定位器進(jìn)行通信,以確定金屬目標(biāo)408相對于位置定位系統(tǒng)410的精確位置,并且向定位器404提供信號。冰箱傳感器線圈,無錫東英電子有限公司。江蘇傳感器線圈工作原理
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相關(guān)申請的交叉引用本申請要求發(fā)明人為qama和specogna、標(biāo)題為“sensorcoiloptimization(傳感器線圈優(yōu)化)”的在2018年6月29日提交的美國專利申請,這些申請中的每個申請通過引用整體并入本文。本發(fā)明的實(shí)施例涉及位置傳感器,更具體地涉及位置傳感器中的傳感器線圈的優(yōu)化。背景技術(shù):位置傳感器在各種設(shè)置中被用于測量一個組件相對于另一個組件的位置。感應(yīng)式位置傳感器可被用于汽車、工業(yè)和消費(fèi)者應(yīng)用中,以用于旋轉(zhuǎn)和線性運(yùn)動感測。在許多感應(yīng)定位感測系統(tǒng)中,發(fā)射線圈被用于在一組線圈上方滑動或旋轉(zhuǎn)的金屬目標(biāo)中感應(yīng)出渦電流。接收線圈接收由渦電流和發(fā)射線圈生成的磁場,并將信號提供給處理器。處理器使用來自線圈的信號來確定金屬目標(biāo)在這組線圈上方的位置。處理器、發(fā)射器線圈和線圈都可以被形成在印刷電路板(pcb)上。然而,這些系統(tǒng)由于許多原因而顯示出不準(zhǔn)確性。例如,由發(fā)射器生成的電磁場以及在金屬目標(biāo)中生成的合成場可能是不均勻的,導(dǎo)線跡線與發(fā)射線圈的連接以及接收線圈的布置可能導(dǎo)致進(jìn)一步的不均勻。被安裝在pcb上的線圈和金屬目標(biāo)之間的氣隙(ag)可能是不均勻的。此外,由線圈生成的信號的幅度可能具有偏差(offset)。多個線圈之間可能存在失配。江蘇傳感器線圈工作原理
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