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詳細(xì)說(shuō)明
相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用本申請(qǐng)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(guó)專利申請(qǐng),這些申請(qǐng)中的每個(gè)申請(qǐng)通過(guò)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(cè)量一個(gè)組件相對(duì)于另一個(gè)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(dòng)感測(cè)。在許多感應(yīng)定位感測(cè)系統(tǒng)中,發(fā)射線圈被用于在一組線圈上方滑動(dòng)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(chǎng),并將信號(hào)提供給處理器。處理器使用來(lái)自線圈的信號(hào)來(lái)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,廣東定制傳感器線圈。例如,由發(fā)射器生成的電磁場(chǎng)以及在金屬目標(biāo)中生成的合成場(chǎng)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,廣東定制傳感器線圈,由線圈生成的信號(hào)的幅度可能具有偏差(offset)。多個(gè)線圈之間可能存在失配,廣東定制傳感器線圈。塑料傳感器線圈,無(wú)錫東英電子有限公司。廣東定制傳感器線圈
允許偏差為±[%]~±[%];而用于耦合、高頻阻流等線圈的精度要求不高;允許偏差為±10[%]~15[%]。分類在電路中常用的電感線圈的分類大致有這么幾種:按電感形式分類:固定電感、可變電感。按導(dǎo)磁體性質(zhì)分類:空芯線圈、鐵氧體線圈、鐵芯線圈、銅芯線圈。按工作性質(zhì)分類:天線線圈、振蕩線圈、扼流線圈、陷波線圈、偏轉(zhuǎn)線圈。按繞線結(jié)構(gòu)分類:?jiǎn)螌泳€圈、多層線圈、蜂房式線圈、密繞式線圈、間繞式線圈、脫胎式線圈、蜂房式線圈、亂繞式線圈。常用線圈1、單層線圈單層線圈是用絕緣導(dǎo)線一圈挨一圈地繞在紙筒或膠木骨架上。如晶體管收音機(jī)中波天線線圈。2、蜂房式線圈如果所繞制的線圈,其平面不與旋轉(zhuǎn)面平行,而是相交成一定的角度,這種線圈稱為蜂房式線圈。而其旋轉(zhuǎn)一周,導(dǎo)線來(lái)回彎折的次數(shù),常稱為折點(diǎn)數(shù)。蜂房式繞法的優(yōu)點(diǎn)是體積小,分布電容小,而且電感量大。蜂房式線圈都是利用蜂房繞線機(jī)來(lái)繞制,折點(diǎn)越多,分布電容越小3、鐵氧體磁芯和鐵粉芯線圈線圈的電感量大小與有無(wú)磁芯有關(guān)。在空芯線圈中插入鐵氧體磁芯,可增加電感量和提高線圈的品質(zhì)因素。4、銅芯線圈銅芯線圈在超短波范圍應(yīng)用較多,利用旋動(dòng)銅芯在線圈中的位置來(lái)改變電感量,這種調(diào)整比較方便、耐用。廣東定制傳感器線圈國(guó)產(chǎn)傳感器線圈,無(wú)錫東英電子有限公司。
圖2b示出金屬目標(biāo)124相對(duì)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(duì)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(duì)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(guò)處理vcos和vsin的值來(lái)確定角位置。如圖所示,通過(guò)從定義的初始位置到定義的結(jié)束位置對(duì)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(duì)于接收線圈104的角位置可以根據(jù)來(lái)自正弦定向線圈112的vsin和余弦定向線圈110的vcos的值來(lái)確定,如圖2e所示。
對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯而易見的是,可以在沒有這些具體細(xì)節(jié)中的一些或全部的情況下實(shí)踐一些實(shí)施例。本文公開的具體實(shí)施例意在是說(shuō)明性的而不是限制性的。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以認(rèn)識(shí)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(shuō)明創(chuàng)造性的方面和實(shí)施例的描述不應(yīng)被理解為進(jìn)行限制,而是由權(quán)利要求定義所保護(hù)的發(fā)明。在不脫離本說(shuō)明和權(quán)利要求的精神和范圍的情況下,可以進(jìn)行各種改變。在一些實(shí)例中,為了不使本發(fā)明變得模糊,沒有詳細(xì)地示出或描述已知的結(jié)構(gòu)和技術(shù)。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(dòng)發(fā)射器線圈106和從接收線圈104接收信號(hào)。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(shí)施例可以包括發(fā)射器線圈106、兩個(gè)線圈104、以及驅(qū)動(dòng)發(fā)射器線圈106和測(cè)量源自線圈104中的信號(hào)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。高溫傳感器線圈,無(wú)錫東英電子有限公司。
所繞的線圈的圈數(shù)我們一般把它稱為線圈的“匝數(shù)“。主要性能指標(biāo)電感線圈的性能指標(biāo)主要就是電感量的大小。另外,繞制電感線圈的導(dǎo)線一般來(lái)說(shuō)總具有一定的電阻,通常這個(gè)電阻是很小的,可以忽略不記。但當(dāng)在一些電路中流過(guò)的電流很大時(shí)線圈的這個(gè)很小的電阻就不能忽略了,因?yàn)楹艽蟮碾娏鲿?huì)在這個(gè)線圈上消耗功率,引起線圈發(fā)熱甚至燒壞,所以有些時(shí)候還要考慮線圈能承受的電功率。電感量電感量L表示線圈本身固有特性,與電流大小無(wú)關(guān)。除專門的電感線圈(色碼電感)外,電感量一般不專門標(biāo)注在線圈上,而以特定的名稱標(biāo)注。電感量也稱自感系數(shù),是表示電感器產(chǎn)生自感應(yīng)能力的一個(gè)物理量。電感器電感量的大小,主要取決于線圈的圈數(shù)(匝數(shù))、繞制方式、有無(wú)磁心及磁心的材料等等。通常,線圈圈數(shù)越多、繞制的線圈越密集,電感量就越大。有磁心的線圈比無(wú)磁心的線圈電感量大;磁心導(dǎo)磁率越大的線圈,電感量也越大。電感量的基本單位是亨利(簡(jiǎn)稱亨),用字母"H"表示。常用的單位還有毫亨(mH)和微亨(μH),它們之間的關(guān)系是:1H=1000mH1mH=1000μH感抗電感線圈對(duì)交流電流阻礙作用的大小稱感抗XL,單位是歐姆,符號(hào)Ω。尼龍傳感器線圈,無(wú)錫東英電子有限公司。河北傳感器線圈廠家拿貨價(jià)格
冰箱傳感器線圈,無(wú)錫東英電子有限公司。廣東定制傳感器線圈
“avolumeintegralformulationforsolvingeddycurrentproblemsonpolyhedralmesses(解決多面體對(duì)象的渦電流問(wèn)題的體積積分公式)”,ieee磁學(xué)學(xué)報(bào),第53卷,第6期,7204904,2017。如圖10f進(jìn)一步所示,金屬目標(biāo)1024的表面被表示為被網(wǎng)格元素1026覆蓋。網(wǎng)格元素1026是非重疊的多邊形,通常為三角形,其覆蓋金屬目標(biāo)1024的整個(gè)表面并形成離散表面。如圖10a所示,一旦在704的步驟1008中執(zhí)行對(duì)金屬目標(biāo)1024的仿真,則在步驟1010中對(duì)線圈804和線圈806的響應(yīng)進(jìn)行仿真。如算法704中進(jìn)一步示出的,仿真704在整個(gè)位置定位器系統(tǒng)800上掃描目標(biāo),并且“經(jīng)計(jì)算機(jī)(insilico)”針對(duì)目標(biāo)1024的所有指定位置估計(jì)接收線圈804和接收線圈806上的電壓。如在圖7a所示的算法700的步驟712中進(jìn)一步示出的,接收線圈804和接收線圈806的形狀,同時(shí)假設(shè)發(fā)射線圈以佳的可能的方式適應(yīng)于傳感器800的所有非理想性。鑒于無(wú)法完全消除非理想性,這了佳解決方案,并且如上所述,在仿真算法704中使用了若干個(gè)近似。圖11示出算法712的示例。在算法712中,接收線圈804和接收線圈806跡線和發(fā)射線圈802的中心線被表示為一維路徑。廣東定制傳感器線圈
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