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詳細(xì)說明
金屬目標(biāo)與多個(gè)線圈中的每個(gè)線圈之間可以是不同的耦合效果。這些和其他因素可能導(dǎo)致位置定位系統(tǒng)的不準(zhǔn)確的結(jié)果。因此,需要開發(fā)更好的設(shè)計(jì)傳感器線圈的方法,其為位置感測提供更好的準(zhǔn)確度。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:在一些實(shí)施例中,提供了一種線圈設(shè)計(jì)系統(tǒng)。具體地,提出一種提供經(jīng)優(yōu)化的位置定位傳感器線圈設(shè)計(jì)的方法。該方法包括:接收線圈設(shè)計(jì);利用該線圈設(shè)計(jì)對位置確定進(jìn)行仿真,以形成仿真性能;將仿真響應(yīng)與規(guī)范進(jìn)行比較以提供比較;以及基于仿真性能和性能規(guī)范之間的比較來修改線圈設(shè)計(jì),以獲得更新的線圈設(shè)計(jì)。下文結(jié)合附圖討論這些和其他實(shí)施例。附圖說明圖1a和圖1b示出用于確定目標(biāo)的位置的線圈系統(tǒng)。圖2a、圖2b、圖2c,新傳感器線圈配件、圖2d和圖2e示出在整個(gè)線圈系統(tǒng)上掃描金屬目標(biāo)時(shí)的線圈的響應(yīng)。圖3a和圖3b示出線圈系統(tǒng)中的印刷電路板上的接收線圈的配置。圖3c示出由線圈系統(tǒng)中的發(fā)射線圈生成的電磁場的非均一性。圖3d和圖3e示出由線圈系統(tǒng)中的線圈測量的場的差異,新傳感器線圈配件,新傳感器線圈配件。圖4a示出測試位置定位系統(tǒng)的準(zhǔn)確性的測試設(shè)備的框圖。圖4b示出諸如圖4a所示的測試設(shè)備。圖4c示出利用圖4b所示的測試設(shè)備來測試位置定位系統(tǒng)。冰箱傳感器線圈芯,無錫東英電子有限公司。新傳感器線圈配件
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(dòng)時(shí),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(lì)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(lì)線圈中通過以正弦交變電流時(shí),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(shí)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(gè)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(shí)。塑料傳感器線圈優(yōu)勢塑料傳感器線圈,無錫東英電子有限公司。
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(shí),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(shí),其周圍只呈現(xiàn)固定的磁力線,不隨時(shí)間而變化;可是當(dāng)在線圈中通過交流電流時(shí),其周圍將呈現(xiàn)出隨時(shí)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(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電勢,此感應(yīng)電勢相當(dāng)于一個(gè)“新電源“。當(dāng)形成閉合回路時(shí),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(huì)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。總之,當(dāng)電感線圈接到交流電源上時(shí)。
將位置設(shè)置為掃描中的當(dāng)前定義的位置。在步驟1006中,確定由發(fā)射線圈生成的電磁場。利用在步驟1002中提供的其他參數(shù)來接收發(fā)射線圈的驅(qū)動(dòng)電壓和操作頻率。一旦確定了來自發(fā)射線圈的電磁場,在步驟1008中就可以確定由于這些場而在金屬目標(biāo)中生成的渦電流。根據(jù)渦電流,可以仿真由目標(biāo)生成的磁場。在步驟1010中,確定由于由發(fā)射線圈生成的場和由金屬目標(biāo)中的感應(yīng)渦電流生成的場的組合而在線圈中生成的電壓。在步驟1011中,針對目標(biāo)的現(xiàn)行位置再次執(zhí)行電感l(wèi)的計(jì)算,以評估l相對于步驟1003的結(jié)果的變化。在步驟1012中,存儲(chǔ)響應(yīng)數(shù)據(jù)以供將來參考。在步驟1014中,算法704進(jìn)行檢查以查看掃描是否已經(jīng)完成。如果未完成,則算法704進(jìn)行到步驟1018,在步驟1018處,金屬目標(biāo)的當(dāng)前位置遞增,然后進(jìn)行到步驟1004,在步驟1004處開始對該位置的仿真。如果掃描完成,則算法704進(jìn)行到步驟1016,在步驟1016處,仿真結(jié)束,并且算法返回到圖7a所示的算法700的步驟706。仿真和根據(jù)仿真對線圈的重新配置(在圖7a中,仿真步驟704、比較步驟706、決策步驟708和設(shè)計(jì)調(diào)整步驟712)應(yīng)足夠快,以在短時(shí)間段內(nèi)測試大量的線圈設(shè)計(jì)配置。在通過算法700獲得經(jīng)優(yōu)化的線圈設(shè)計(jì)之前。其它傳感器線圈,無錫東英電子有限公司。
二)磁場的強(qiáng)度在近房間中心的磁場強(qiáng)度與回路中電流的大小和回路數(shù)直接成正比,與回路的直徑成反比例。國際標(biāo)準(zhǔn)(IEC60118—4,BS7594)指出:一個(gè)磁場的長期平均輸出功率值應(yīng)為100mA/m(指每米毫安培)。不得低于70mA/m或高于140mA/m。該值是在回路內(nèi),距離地板1.2米時(shí)測得的磁場垂直面上的強(qiáng)度。允許在言語中出現(xiàn)達(dá)到400mA/m的強(qiáng)度峰值、頻率范圍應(yīng)當(dāng)覆蓋100Hz—5kHz。在回路中心的直徑a米,有n周圍繞的回路其磁場強(qiáng)度可以用下式計(jì)算:H是磁場的強(qiáng)度,用每米毫安培表示,I是電流值的均方根,用安培表示、對一個(gè)正方形的回路,大小用a米表示,其磁場強(qiáng)度要比計(jì)算的值少10%。如果磁場的長期平均輸出功率強(qiáng)度要達(dá)到100mA/m,則回路輸出的值至少要在400mA/m(好560mA/m),這樣可以避免在更大強(qiáng)度的言語聲音中產(chǎn)生過多的削峰。根據(jù)電磁原理我們可以看到,感應(yīng)回路線圈并不是在建筑中產(chǎn)生磁場的的一條電線,所有建筑中的電線都會(huì)產(chǎn)生磁場,因此,助聽器不僅能收到語音信號,也可以接收到其他磁場信號,如50Hz的電源電壓信號等。在布線的時(shí)候要充分考慮到干擾源的問題。如果音頻磁場太弱,信噪比就不夠大。提高信號發(fā)射功率,可以干擾。在一些體積較小的助聽器中(其線圈亦小)。單向傳感器線圈芯,無錫東英電子有限公司。新傳感器線圈配件
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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應(yīng)。為了簡化圖示,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。在仿真了來自位置定位系統(tǒng)800的目標(biāo)線圈802的電磁場之后,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,并且確定從那些渦電流產(chǎn)生的電磁場。在一些實(shí)施例中,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對目標(biāo)進(jìn)行建模:bettini,m.、passarotto,艮、specogna。新傳感器線圈配件
文章來源地址: http://www.cdcfah.com/cp/2862241.html
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