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這樣的系統(tǒng)中的金屬目標(biāo)124的實(shí)際位置可以從由接收線圈104的輸出電壓測量到的角位置以及接收線圈110和接收線圈112的拓?fù)涞贸?。此外,如圖1b所示,線圈110的拓?fù)浜途€圈112的拓?fù)浔粎f(xié)調(diào)以提供對金屬目標(biāo)124的位置的指示。圖2a示出金屬目標(biāo)124的0°位置,為了便于說明,余弦定向線圈110和正弦定向線圈112被分開。如圖1b所示,正弦定向線圈112和余弦定向線圈110共同位于發(fā)射線圈106內(nèi)。使用如圖1a所示的磁場108,正弦定向線圈112的環(huán)路114、環(huán)路116和環(huán)路118被定位為使得每個環(huán)路中的電壓之和抵消,從而使總vsin為0。如圖2a所示,在沒有金屬目標(biāo)124的情況下,環(huán)路114中的電壓vc可以被表示為1/2,環(huán)路116中的電壓(因?yàn)樵摥h(huán)路中的電流與環(huán)路114和環(huán)路118中的電流相反)可以被表示為vd=-1,而環(huán)路118中的電壓可以表示為ve=1/2。因此,線圈112中的電壓為vsin=vc+vd+ve=0。因此,如果不存在金屬目標(biāo)124,則來自正弦定向線圈112的輸出信號將為0。類似地,江西冰箱傳感器線圈,如果不存在金屬目標(biāo)124,則來自余弦定向環(huán)路110的輸出信號也為0,這是因?yàn)橛森h(huán)路120中的磁場108生成的電壓va=-1抵消了由環(huán)路122中的磁場108所生成的電壓vb=1,使得vcos=va+vb=0,江西冰箱傳感器線圈,江西冰箱傳感器線圈。如上文所討論的。傳感器線圈配件,無錫東英電子有限公司。江西冰箱傳感器線圈
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)線一般來說總具有一定的電阻,通常這個電阻是很小的,可以忽略不記。但當(dāng)在一些電路中流過的電流很大時線圈的這個很小的電阻就不能忽略了,因?yàn)楹艽蟮碾娏鲿谶@個線圈上消耗功率,引起線圈發(fā)熱甚至燒壞,所以有些時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感抗電感線圈對交流電流阻礙作用的大小稱感抗XL,單位是歐姆,符號Ω。福建性能優(yōu)良傳感器線圈換向傳感器線圈,無錫東英電子有限公司。
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。
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??諝鈧鞲衅骶€圈,無錫東英電子有限公司。
樣條函數(shù)或任何其他插值函數(shù)可用于鏈接一維路徑以形成發(fā)射線圈802和接收線圈804及接收線圈806的形狀。通過應(yīng)用合適的函數(shù)可以更高效地實(shí)現(xiàn)接收線圈的變形。例如,在旋轉(zhuǎn)傳感器中,該函數(shù)將是半徑的函數(shù)。在步驟1102中,在算法712中輸入和接收當(dāng)前線圈設(shè)計(jì)布局、仿真結(jié)果以及在一些情況下在步驟706中提供的比較。然后可以使用非線性編程求解器來找到使給定目標(biāo)函數(shù)小化的發(fā)射線圈802和接收線圈804及接收線圈806的形狀。目標(biāo)函數(shù)由三部分形成,如圖11所示。在步驟1103中,建立如圖14所示的外部阱1402和外部阱1404的寬度,以小化沒有目標(biāo)時的偏差。在步驟1104中,將檢測到的位置(即,電角度)與理想位置之間的均方根誤差(rms)小化。這不會對電壓vcos和vsin相對于位置的形狀產(chǎn)生任何影響。在步驟1106中,算法712評估作為位置的函數(shù)的vcos和vsin的仿真值和具有相等幅度的兩個正弦曲線之間的差的rms,以便約束輸出電壓的形狀。在一些實(shí)施例中,經(jīng)重新設(shè)計(jì)的接收線圈804和接收線圈806的形狀可以在步驟1104和步驟1106兩者中收斂。在一些實(shí)施例中,步驟1104和步驟1106可以使用元啟發(fā)式優(yōu)化求解器。然而,元啟發(fā)式優(yōu)化求解器往往很慢。因此,在一些實(shí)施例中。傳感器線圈分類,無錫東英電子有限公司。江西冰箱傳感器線圈
傳感器線圈資料,無錫東英電子有限公司。江西冰箱傳感器線圈
以確定對在被安裝在位置定位系統(tǒng)410中的接收線圈上方的金屬目標(biāo)408的掃描。這樣,處理單元422可以將由控制器402確定的金屬目標(biāo)408的測量位置與由定位器404提供的確定位置進(jìn)行比較,以評估位置定位系統(tǒng)410的準(zhǔn)確性。在一些實(shí)施例中,控制器402可以與處理單元422組合,其執(zhí)行以下所有任務(wù):確定來自定位器404的金屬目標(biāo)408的實(shí)際位置、以及來自位置定位系統(tǒng)410上的線圈的金屬目標(biāo)408的測量位置;以及,確定來自位置定位系統(tǒng)410的測量位置的準(zhǔn)確性。如在圖4a中進(jìn)一步示出的,控制器402可以包括處理器412(其可以是處理器422中的處理器),處理器412驅(qū)動發(fā)射線圈并從接收線圈接收信號以及處理來自接收線圈的數(shù)據(jù)以便確定金屬目標(biāo)508相對于接收線圈的位置。處理器412可以通過接口424與諸如處理單元422之類的設(shè)備通信。此外,處理器412通過驅(qū)動器404驅(qū)動諸如發(fā)射線圈106之類的發(fā)射線圈。驅(qū)動器404可以包括諸如數(shù)模轉(zhuǎn)換器和放大器之類的電路,以向諸如發(fā)射線圈106之類的發(fā)射線圈提供電流。另外,處理器412可以從諸如線圈110和線圈112之類的接收線圈接收接收信號vsin和vcos。來自接收線圈的信號vsin和信號vcos被接收到緩沖器416和緩沖器418中。江西冰箱傳感器線圈
文章來源地址: http://www.cdcfah.com/cp/2946440.html
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