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詳細(xì)說(shuō)明
圖10f示出正在算法704中進(jìn)行仿真的位置定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的線圈1028和線圈1026上方的金屬目標(biāo)1204的定位。為了討論的目的,圖10f示出圖8a和圖8b所示的線圈設(shè)計(jì)800的示例,其中線圈1028和線圈1026分別與線圈804和線圈806的跡線的一維近似相對(duì)應(yīng)。為了簡(jiǎn)化圖示,在圖10f中未示出發(fā)射線圈802,但是發(fā)射線圈802的跡線也通過一維導(dǎo)線跡線近似。在仿真了來(lái)自位置定位系統(tǒng)800的目標(biāo)線圈802的電磁場(chǎng)之后,然后在圖10a所示的算法704的示例的步驟1008中,仿真金屬目標(biāo)1024的渦電流,重慶其它傳感器線圈,并且確定從那些渦電流產(chǎn)生的電磁場(chǎng)。在一些實(shí)施例中,重慶其它傳感器線圈,重慶其它傳感器線圈,金屬目標(biāo)1024中的感應(yīng)渦電流是通過原始邊界積分公式來(lái)計(jì)算的。金屬目標(biāo)1024通??梢员唤楸〗饘倨?。通常,金屬目標(biāo)1024很薄,為35μm至70μm,而橫向尺寸通常以毫米進(jìn)行測(cè)量。如上文關(guān)于導(dǎo)線跡線所討論的,當(dāng)導(dǎo)體具有小于在特定工作頻率下磁場(chǎng)的穿透深度的大約兩倍的厚度時(shí),感應(yīng)電流密度在整個(gè)層厚度上基本上是均勻的。因此,可以將金屬目標(biāo)1024的細(xì)導(dǎo)體建模為感應(yīng)渦電流與該表面相切的表面。如果不是這種情況,則可以使用類似于以下中提供的計(jì)算上代價(jià)更高的體積積分公式或有限元建模來(lái)對(duì)目標(biāo)進(jìn)行建模:bettini,m.、passarotto,艮、specogna。傳感器線圈參數(shù),無(wú)錫東英電子有限公司。重慶其它傳感器線圈
算法700在步驟706中計(jì)算小位置誤差,并且在步驟706、步驟708和步驟712中小化rx線圈的非理想性。利用在此優(yōu)化之后獲得的坐標(biāo),可以使用商業(yè)eda工具印刷pcb,如步驟710所示。本發(fā)明的實(shí)施例可用于產(chǎn)生用于位置定位系統(tǒng)的線圈設(shè)計(jì),所述位置定位系統(tǒng)用于需要位置傳感器技術(shù)、扭矩、扭矩角傳感器(tas)的所有應(yīng)用以及使用感應(yīng)原理和在pcb上的線圈的所有其他應(yīng)用。某些實(shí)施例的益處包括在兩個(gè)上具有零偏差,這意味著達(dá)到理論極限零。從優(yōu)化線圈之前出現(xiàn)的%fs-3%fs的起點(diǎn)獲得%fs的誤差(提高6倍)可以實(shí)現(xiàn)。此外,如果誤差減小得足夠好,則不需要線性化方法或校準(zhǔn)方法。此外,可以減少用于產(chǎn)生可行的線圈設(shè)計(jì)的試錯(cuò)的次數(shù),提供縮短的產(chǎn)品推向市場(chǎng)的時(shí)間。圖8a和圖8b示出pcb(為了清楚起見未示出)上的線圈布局800的示例,其可以用作如圖7a所示的算法700的輸入。在一些情況下,算法700將修改根據(jù)算法720所產(chǎn)生的經(jīng)優(yōu)化的線圈設(shè)計(jì),以優(yōu)化線圈布局800的準(zhǔn)確性。圖8a示出線圈布局800,而圖8b示出線圈布局800的平面圖,其將跡線重疊在pcb的頂側(cè)和底側(cè)上。如圖8a和圖8b所示,線圈設(shè)計(jì)800包括發(fā)射線圈802,其可以包括多個(gè)環(huán)路,并且還可以包括穿過pcb的通孔。湖北外殼傳感器線圈批發(fā)傳感器線圈,無(wú)錫東英電子有限公司。
區(qū)別在距離跡線小于約1mm的場(chǎng)中。圖10d示出導(dǎo)線1020的一維模型與基準(zhǔn)矩形跡線1022在距跡線中心1mm的距離處的差異。單個(gè)矩形跡線1022的表示可以通過單導(dǎo)線配置和多導(dǎo)線配置兩者來(lái)實(shí)現(xiàn)??梢钥闯?,該場(chǎng)與一維模型略有偏離。從圖10d可以看出,誤差不可忽略,但在兩種情況下,即使在1mm處,誤差也只有很小的分?jǐn)?shù)1%。由于接收線圈的大多數(shù)點(diǎn)相對(duì)于發(fā)射線圈的距離遠(yuǎn)大于1mm,因此1維導(dǎo)線模型在大多數(shù)應(yīng)用中可能就足夠了。也可以用三維塊狀元素來(lái)表示發(fā)射線圈,其中假定電流密度是均勻的。圖10e示出這種近似。如圖10e所示,這以適度的附加計(jì)算為代價(jià)將由發(fā)射線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)的建模誤差減小了一個(gè)數(shù)量級(jí)。因此,在步驟1006和步驟1010中,可以將跡線建模為一維跡線。因此,通過使用1維導(dǎo)線模型可以預(yù)先計(jì)算由發(fā)射線圈產(chǎn)生的源磁場(chǎng)。在一些實(shí)施例中,可以使用基于3d塊狀件元素的更高級(jí)的模型,如上所述,該模型可以產(chǎn)生大致相同的結(jié)果。這些模型可以使用有限元矩陣形式的計(jì)算,然而,此類模型可能需要許多元素,并且需要增加計(jì)算。如上文所討論的,類似于fem的模型可能使用太多的元素(1億多個(gè)網(wǎng)格元素)來(lái)達(dá)到所提出的一維模型的準(zhǔn)確性。
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。換向傳感器線圈,無(wú)錫東英電子有限公司。
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(lái)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(wú)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(lái)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)。傳感器線圈直銷,無(wú)錫東英電子有限公司。浙江增強(qiáng)傳感器線圈
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它與電感量L和交流電頻率f的關(guān)系為XL=2πfL品質(zhì)因素品質(zhì)因素Q是表示線圈質(zhì)量的一個(gè)物理量,Q為感抗XL與其等效的電阻的比值,即:Q=XL/R。它是指電感器在某一頻率的交流電壓下工作時(shí),所呈現(xiàn)的感抗與其等效損耗電阻之比。電感器的Q值越高,其損耗越小,效率越高。線圈的Q值與導(dǎo)線的直流電阻,骨架的介質(zhì)損耗,屏蔽罩或鐵芯引起的損耗,高頻趨膚效應(yīng)的影響等因素有關(guān)。線圈的Q值通常為幾十到幾百。電感器品質(zhì)因數(shù)的高低與線圈導(dǎo)線的直流電阻、線圈骨架的介質(zhì)損耗及鐵心、屏蔽罩等引起的損耗等有關(guān)。分布電容任何電感線圈,其匝與匝之間、層與層之間,線圈與參考地之間,線圈與磁屏蔽罩間等都存在一定的電容,這些電容稱為電感線圈的分布電容。若將這些分布電容綜合在一起,就成為一個(gè)與電感線圈并聯(lián)的等效電容C。分布電容的存在使線圈的Q值減小,穩(wěn)定性變差,因而線圈的分布電容越小越好。額定電流額定電流是指電感器有正常工作時(shí)反允許通過的大電流值。若工作電流超過額定電流,則電感器就會(huì)因發(fā)熱而使性能參數(shù)發(fā)生改變,甚至還會(huì)因過流而燒毀。允許偏差允許偏差是指電感器上標(biāo)稱的電感量與實(shí)際電感的允許誤差值。一般用于振蕩或?yàn)V波等電路中的電感器要求精度較高。重慶其它傳感器線圈
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