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詳細(xì)說明
對于理解仿真是否正確執(zhí)行以及仿真是否反映設(shè)計(jì)中存在的所有非理想性是非常重要的。一旦驗(yàn)證了正確仿真pcb上發(fā)線圈的能力,便可以將現(xiàn)有設(shè)計(jì)輸入到算法700的步驟702,并以提高得到的位置定位系統(tǒng)的準(zhǔn)確性(例如,偏差和非線性)的方式進(jìn)行修改。該方法可以在圖7a的步驟704、步驟706、步驟708和步驟712所示的迭代算法中自動完成,并且在步驟704中使用仿真代碼和在步驟712中使用線圈設(shè)計(jì)代碼以收斂于優(yōu)設(shè)計(jì)。然后可以在eda工具的幫助下,將在步驟710中輸出的經(jīng)改進(jìn)的設(shè)計(jì)線圈印刷在pcb上。可以以與實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有設(shè)計(jì)非常相同的方式來實(shí)現(xiàn)全新的設(shè)計(jì)。具體地,可以將新設(shè)計(jì)輸入到算法700的步驟702,并且可以執(zhí)行算法700以優(yōu)化線圈設(shè)計(jì)。然后可以將在算法700的步驟710中輸出的經(jīng)優(yōu)化的線圈設(shè)計(jì)輸入到算法720,并且可以實(shí)際產(chǎn)生該設(shè)計(jì)以進(jìn)行測試。如上所述,算法720然后可以驗(yàn)證經(jīng)優(yōu)化的線圈設(shè)計(jì)的操作,山西傳感器線圈優(yōu)勢。算法700的步驟712中執(zhí)行的線圈設(shè)計(jì)工具可用于根據(jù)在步驟704中由仿真工具執(zhí)行的仿真,山西傳感器線圈優(yōu)勢,使用步驟712的線圈設(shè)計(jì)工具來設(shè)計(jì)pcb上的正弦和余弦的幾何形狀。如算法700所示的用于優(yōu)化線圈設(shè)計(jì)的迭代算法包括步驟704中的仿真工具和步驟712中的線圈設(shè)計(jì)工具。具體地,山西傳感器線圈優(yōu)勢。比例傳感器線圈芯,無錫東英電子有限公司。山西傳感器線圈優(yōu)勢
一般用高頻蠟或其他介質(zhì)材料進(jìn)行密封固定。另外,應(yīng)注意在維修中,不要隨意改變或調(diào)整原線圈的位置,以免導(dǎo)致失諧故障。(5)可調(diào)線圈的安裝應(yīng)便于調(diào)整可調(diào)線圈應(yīng)安裝在機(jī)器的易于調(diào)節(jié)的位置,以便于調(diào)整線圈的電感量達(dá)到佳的工作狀態(tài)。[2]原理電感是導(dǎo)線內(nèi)通過交流電流時,在導(dǎo)線的內(nèi)部及其周圍產(chǎn)生交變磁通,導(dǎo)線的磁通量與生產(chǎn)此磁通的電流之比。當(dāng)電感中通過直流電流時,其周圍只呈現(xiàn)固定的磁力線,不隨時間而變化;可是當(dāng)在線圈中通過交流電流時,其周圍將呈現(xiàn)出隨時間而變化的磁力線。根據(jù)法拉弟電磁感應(yīng)定律——磁生電來分析,變化的磁力線在線圈兩端會產(chǎn)生感應(yīng)電勢,此感應(yīng)電勢相當(dāng)于一個“新電源“。當(dāng)形成閉合回路時,此感應(yīng)電勢就要產(chǎn)生感應(yīng)電流。由楞次定律知道感應(yīng)電流所產(chǎn)生的磁力線總量要力圖阻止原來磁力線的變化的。由于原來磁力線變化來源于外加交變電源的變化,故從客觀效果看,電感線圈有阻止交流電路中電流變化的特性。電感線圈有與力學(xué)中的慣性相類似的特性,在電學(xué)上取名為“自感應(yīng)“,通常在拉開閘刀開關(guān)或接通閘刀開關(guān)的瞬間,會發(fā)生火花,這就是自感現(xiàn)象產(chǎn)生很高的感應(yīng)電勢所造成的??傊?dāng)電感線圈接到交流電源上時。湖北外殼傳感器線圈防爆傳感器線圈,無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,其可以提供對由實(shí)際三維電流承載結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的磁場進(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。
位置定位器系統(tǒng)410的準(zhǔn)確度可以被定義為在金屬目標(biāo)408從初始位置掃描到結(jié)束位置期間的位置的測量與該掃描的預(yù)期理想曲線之間的差。該結(jié)果以相對于全標(biāo)度的百分比表示,如圖5所示。在圖5中,pos0是來自位置定位系統(tǒng)410的測量值,并且輸出擬合是理想曲線。pos0是從控制器402的寄存器測量的值,而fs是全標(biāo)度的值。例如,對于16比特寄存器,fs為2e16-1=65535。圖6示出通過上式確定的用fnl%fs表示的誤差。目標(biāo)是以盡可能佳的準(zhǔn)確性(例如,%fs或更小)產(chǎn)生位置感測。如果使用試錯法設(shè)計(jì)pcb上的線圈設(shè)計(jì),則可獲得的佳準(zhǔn)確性為%fs-3%fs。在pcb上形成的傳感器中,有兩個線圈和一個發(fā)射器線圈。測量位置的準(zhǔn)確性與線圈設(shè)計(jì)極為相關(guān)。pcb上的試錯線圈設(shè)計(jì)已經(jīng)經(jīng)驗(yàn)性地嘗試解決這些問題。然而,這種簡化但不準(zhǔn)確的方法只能考慮有限的問題。所有這些過程都無法得到成功的設(shè)計(jì),這是因?yàn)檎麄€系統(tǒng)(線圈-目標(biāo)-跡線)要比容易解決的更復(fù)雜,并且,如果所得到的線圈設(shè)計(jì)將滿足期望的準(zhǔn)確性規(guī)范,則佳解決方案必須考慮更大量的參數(shù)。圖7a示出根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的用于提供準(zhǔn)確的位置定位系統(tǒng)的印刷電路板上的線圈設(shè)計(jì)的算法700。高速傳感器線圈,無錫東英電子有限公司。
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,當(dāng)塊狀導(dǎo)體置于交變磁場或在固定磁場中運(yùn)動時,導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流,此電流在導(dǎo)體內(nèi)閉合,稱為渦流。電渦流式傳感器,將位移、厚度、材料損傷等非電量轉(zhuǎn)換為電阻抗的變化(或電感、Q值的變化),從而進(jìn)行非電量的測量。一、工作原理電渦流式傳感器由傳感器激勵線圈和被測金屬體組成。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,當(dāng)傳感器激勵線圈中通過以正弦交變電流時,線圈周圍將產(chǎn)生正選交變磁場,是位于蓋磁場中的金屬導(dǎo)體產(chǎn)生感應(yīng)電流,該感應(yīng)電流又產(chǎn)生新的交變磁場。新的交變磁場阻礙原磁場的變化,使得傳感器線圈的等效阻抗發(fā)生變化。傳感器線圈受電渦流影響時的等效阻抗Z為式中,ρ為被測體的電阻率;μ為被測體的磁導(dǎo)率;r為線圈與被測體的尺寸因子;f為線圈中激磁電流的頻率;x為線圈與導(dǎo)體間的距離。由此可見,線圈阻抗的變化完全取決于被測金屬的電渦流效應(yīng),分別與以上因素有關(guān)。如果只改變式中的一個參數(shù),保持其他參數(shù)不變,傳感器線圈的阻抗Z就只與該參數(shù)有關(guān),如果測出傳感器線圈阻抗的變化,就可以確定該參數(shù)。在實(shí)際應(yīng)用中,通常是改變線圈與導(dǎo)體間的距離x,而保持其他參數(shù)不變,來實(shí)現(xiàn)位移和距離測量。二、等效電路討論電渦流式傳感器時。微型傳感器線圈,無錫東英電子有限公司。山西傳感器線圈優(yōu)勢
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可以把產(chǎn)生電渦流的金屬導(dǎo)體等效成一個短路環(huán),即假設(shè)電渦流只分布在環(huán)體內(nèi)。因此,電渦流式傳感器的等效電路計(jì)算方法為:式中,R2為電渦流短路環(huán)等效電阻;h為電渦流的深度();ra為短路環(huán)的外徑;ri為短路環(huán)的內(nèi)徑。由基爾霍夫電壓定律有式中ω為線圈與金屬導(dǎo)體的互感系數(shù)??傻玫刃ё杩篂槭街蠷eq為產(chǎn)生電渦流效應(yīng)后線圈的等效電阻,Leq為產(chǎn)生電渦流效應(yīng)后線圈的等效電感。由于電渦流的影響,線圈復(fù)阻抗的實(shí)部(等效電阻)增大、虛部(等效電感)減小。因此,線圈的等效品質(zhì)因數(shù)下降。電渦流式傳感器的等效電氣參數(shù)都是互感系數(shù)M2的函數(shù)。通??偸抢闷涞刃щ姼械淖兓M成測量電路,因此,電渦流式傳感器屬于電感式(互感式)傳感器。三、測量電路用于電渦流傳感器的測量電路主要有調(diào)頻式,調(diào)幅式測量電路兩種。1、調(diào)頻式測量電路調(diào)頻式測量電路,傳感器線圈作為組成LC振蕩器的電感元件,當(dāng)傳感器等效電感在渦流影響下因被測量變化而變化時,將導(dǎo)致振蕩器的振蕩頻率發(fā)生變化,該頻率可直接由數(shù)字頻率計(jì)測得,或通過頻率-電壓變換后用數(shù)字電壓表測量出對應(yīng)的電壓。2、調(diào)幅式測量電路調(diào)幅式測量電路,由傳感器線圈、電容和石英晶體組成的石英晶體振蕩電路。山西傳感器線圈優(yōu)勢
文章來源地址: http://www.cdcfah.com/cp/2859525.html
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