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接收线圈804和接收线圈806迹线和发射线圈802的中心线被表示为一维路径。样条函数或任何其他插值函数可用于链接一维路径以形成发射线圈802和接收线圈804及接收线圈806的形状。通过应用合适的函数可以更高效地实现接收线圈的变形。例如,在旋转传感器中,该函数将是半径的函数。在步骤1102中,在算法712中输入和接收当前线圈设计布局、仿真结果以及在一些情况下在步骤706中提供的比较。然后可以使用非线性编程求解器来找到使给定目标函数小化的发射线圈802和接收线圈804及接收线圈806的形状。目标函数由三部分形成,如图11所示。在步骤1103中,建立如图14所示的外部阱1402和外部阱1404的宽度,以小化没有目标时的偏差。在步骤1104中,将检测到的位置(即,电角度)与理想位置之间的均方根误差(rms)小化。这不会对电压vcos和vsin相对于位置的形状产生任何影响。在步骤1106中,算法712评估作为位置的函数的vcos和vsin的仿真值和具有相等幅度的两个正弦曲线之间的差的rms,以便约束输出电压的形状。在一些实施例中,经重新设计的接收线圈804和接收线圈806的形状可以在步骤1104和步骤1106两者中收敛。在一些实施例中,步骤1104和步骤1106可以使用元启发式优化求解器。然而。传感器线圈的线圈材料通常为铜或银,以提高导电性。耐磨传感器线圈 气动

其执行以下所有任务:确定来自定位器404的金属目标408的实际位置、以及来自位置定位系统410上的线圈的金属目标408的测量位置;以及,确定来自位置定位系统410的测量位置的准确性。如在图4a中进一步示出的,控制器402可以包括处理器412(其可以是处理器422中的处理器),处理器412驱动发射线圈并从接收线圈接收信号以及处理来自接收线圈的数据以便确定金属目标508相对于接收线圈的位置。处理器412可以通过接口424与诸如处理单元422之类的设备通信。此外,处理器412通过驱动器404驱动诸如发射线圈106之类的发射线圈。驱动器404可以包括诸如数模转换器和放大器之类的电路,以向诸如发射线圈106之类的发射线圈提供电流。另外,处理器412可以从诸如线圈110和线圈112之类的接收线圈接收接收信号vsin和vcos。来自接收线圈的信号vsin和信号vcos被接收到缓冲器416和缓冲器418中,缓冲器416和缓冲器418可以包括诸如滤波器和放大器以及模数转换器(用于向处理器412提供数字数据)之类的电路。处理器412可以如上所述地计算位置,以提供金属目标408相对于位置定位系统410上的接收线圈的位置数据。图4b示出定位系统400的示例,定位器404被耦合到底座406,并且可以包括四个步进电机。原装传感器线圈服务至上专业生产传感器线圈的厂家;

仿真可以输入pcb迹线的几何形状、金属目标的几何形状、气隙、金属目标在由迹线形成的线圈上的平移/旋转、以及另外的固定导体,其例如可用于仿真pct或传感器附近的其他导体的接地层。仿真可以输出线圈上方的金属目标的一系列位置处来自接收器线圈的仿真电压。在一些实施例中,在本申请中也可以使用有限元方法(fem)或类似方法。然而,在一些情况下,执行这些仿真可能需要大量的计算时间。可以预期,相对于上述bim方法,每个传感器目标位置的计算可能使用两个或更多个数量级的计算时间。此外,可能需要针对每个目标位置从头开始重建计算域的网格。而且,由于长而细的导体需要大量的网格元素来获得精确的解,因此这些技术的准确性可能受限。这些计算也可能受到存储器和计算时间资源的限制。图10a示出算法700的仿真步骤704的示例。实际上,如图7a的示例中所示的算法700基本上补偿了上述的非理想性,并因此产生与提供精确的位置定位系统的问题的物理学相容的佳的可能的解。为此,开发了位置定位系统的一种真实高效的数值模型。如下面更详细地讨论的,在一些实施例中,形成发射线圈、接收器线圈和连接线的迹线用一维金属导线表示。一些实施例可以使用更精细的仿真算法。
为了讨论的目的,图10f示出图8a和图8b所示的线圈设计800的示例,其中线圈1028和线圈1026分别与线圈804和线圈806的迹线的一维近似相对应。为了简化图示,在图10f中未示出发射线圈802,但是发射线圈802的迹线也通过一维导线迹线近似。在仿真了来自位置定位系统800的目标线圈802的电磁场之后,然后在图10a所示的算法704的示例的步骤1008中,仿真金属目标1024的涡电流,并且确定从那些涡电流产生的电磁场。在一些实施例中,金属目标1024中的感应涡电流是通过原始边界积分公式来计算的。金属目标1024通常可以被建模为薄金属片。通常,金属目标1024很薄,为35μm至70μm,而横向尺寸通常以毫米进行测量。如上文关于导线迹线所讨论的,当导体具有小于在特定工作频率下磁场的穿透深度的大约两倍的厚度时,感应电流密度在整个层厚度上基本上是均匀的。因此,可以将金属目标1024的细导体建模为感应涡电流与该表面相切的表面。传感器线圈哪家专业,无锡东英电子有限公司值得信赖,欢迎各位新老朋友垂询!

正弦定向接收器线圈906包括阱908和阱912,并且被连接到引线924。类似地,余弦定向接收器线圈904包括阱910和阱914,并且被耦合到引线926。pcb还可以具有安装孔918。图9a示出线圈设计900的平面图,而图9b示出线圈设计900的斜视图,其示出在其上形成线圈设计900的pcb板的两侧上的通孔和迹线。图9c示出印刷电路板930上的线圈设计900的平面图。此外,被耦合到引线920、引线924和引线926的控制电路932被安装在电路板930上。图9d示出类似于在定位系统400中使用的实际位置的实际位置与在例如算法700的步骤704中通过使用rx电压通过仿真重构的位置之间的百分比误差。如图9d所示,在已经根据算法700优化线圈设计900之后,理论结果与仿真结果之间的百分比误差小于%。图9e示出在已经根据算法700优化线圈设计900之后的实际角位置和仿真角位置。图6也示出在已经应用线性化算法之后经优化的线圈设计900的全标度误差的百分比。在该标度下,误差小于%fs。本发明的实施例包括:仿真步骤704,其仿真位置定位系统线圈设计的响应;以及,线圈设计调整算法712,其使用所仿真的响应来调整线圈设计以获得更好的准确性。如上所述,位置传感器遭受许多非理想性。首先,tx线圈所产生的磁场高度不均匀。传感器线圈的线圈绕制紧密度影响其电磁特性。原装传感器线圈厂家拿货价格
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利用在步骤1002中提供的其他参数来接收发射线圈的驱动电压和操作频率。一旦确定了来自发射线圈的电磁场,在步骤1008中就可以确定由于这些场而在金属目标中生成的涡电流。根据涡电流,可以仿真由目标生成的磁场。在步骤1010中,确定由于由发射线圈生成的场和由金属目标中的感应涡电流生成的场的组合而在接收器线圈中生成的电压。在步骤1011中,针对目标的现行位置再次执行电感l的计算,以评估l相对于步骤1003的结果的变化。在步骤1012中,存储响应数据以供将来参考。在步骤1014中,算法704进行检查以查看扫描是否已经完成。如果未完成,则算法704进行到步骤1018,在步骤1018处,金属目标的当前位置递增,然后进行到步骤1004,在步骤1004处开始对该位置的仿真。如果扫描完成,则算法704进行到步骤1016,在步骤1016处,仿真结束,并且算法返回到图7a所示的算法700的步骤706。仿真和根据仿真对线圈的重新配置(在图7a中,仿真步骤704、比较步骤706、决策步骤708和设计调整步骤712)应足够快,以在短时间段内测试大量的线圈设计配置。在通过算法700获得经优化的线圈设计之前,可以使用数百甚至数千次仿真。因此,存在一些模型简化,这尽管基本上不影响仿真的准确性。耐磨传感器线圈 气动
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