如果導(dǎo)線通過的電流是固定不變的,即直流電流,則產(chǎn)生的磁場也是恒定的。而當(dāng)一個(gè)閉合回路中的電流發(fā)生變化時(shí),隨著電流的變化,電流產(chǎn)生的磁場也在變化。如果導(dǎo)線通過語音電流,則產(chǎn)生的磁場也隨語音的變化而變化。這種變化的磁場將在它附近的其他回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流。如果把一個(gè)線圈回路放置在磁場中,磁力線通過線圈回路時(shí),線圈回路有電流產(chǎn)生。如磁場是由語音信號(hào)所產(chǎn)生,那么在此磁場中線圈感應(yīng)的電流則是語音電流。電場轉(zhuǎn)變磁場,磁場轉(zhuǎn)變電場的過程,是電磁感應(yīng)基本原理的實(shí)際應(yīng)用。由此我們知道,磁感應(yīng)線圈助聽系統(tǒng)信號(hào)發(fā)送與接收的過程是,將放大的音頻信號(hào)電流,通過長直導(dǎo)線形成隨音頻變化的交變磁場,由接收耳機(jī)中的線圈感應(yīng)出微弱音頻電流,經(jīng)放大后,耳機(jī)又將其恢復(fù)成語音信號(hào)。來自錄音機(jī)、收音機(jī)、電視機(jī)或教師的聲音經(jīng)麥克風(fēng)、放大器、調(diào)頻部件以交流電的形式直接傳遞到線圈內(nèi),電流在線圈周圍產(chǎn)生了一個(gè)電磁場,這種帶有聲音信號(hào)的電磁波可以在空間傳播并為助聽器上的拾音線圈(telecoil)所接收。在拾音線圈里電磁波又轉(zhuǎn)換為音頻電流,電流再經(jīng)過助聽器的放大處理,還原成聲音信號(hào)。傳感器線圈哪家好,無錫東英電子有限公司值得信賴,相信您的選擇,值得信賴。雙向傳感器線圈廠家直供
位置傳感器在各種設(shè)置中被用于測量一個(gè)組件相對(duì)于另一個(gè)組件的位置。感應(yīng)式位置傳感器可被用于汽車、工業(yè)和消費(fèi)者應(yīng)用中,以用于旋轉(zhuǎn)和線性運(yùn)動(dòng)感測。在許多感應(yīng)定位感測系統(tǒng)中,發(fā)射線圈被用于在一組接收器線圈上方滑動(dòng)或旋轉(zhuǎn)的金屬目標(biāo)中感應(yīng)出渦電流。接收線圈接收由渦電流和發(fā)射線圈生成的磁場,并將信號(hào)提供給處理器。處理器使用來自接收器線圈的信號(hào)來確定金屬目標(biāo)在這組線圈上方的位置。處理器、發(fā)射器線圈和接收器線圈都可以被形成在印刷電路板(pcb)上。然而,這些系統(tǒng)由于許多原因而顯示出不準(zhǔn)確性。例如,由發(fā)射器生成的電磁場以及在金屬目標(biāo)中生成的合成場可能是不均勻的,導(dǎo)線跡線與發(fā)射線圈的連接以及接收線圈的布置可能導(dǎo)致進(jìn)一步的不均勻。被安裝在pcb上的線圈和金屬目標(biāo)之間的氣隙(ag)可能是不均勻的。此外,由接收器線圈生成的信號(hào)的幅度可能具有偏差(offset)。多個(gè)接收器線圈之間可能存在失配。金屬目標(biāo)與多個(gè)接收器線圈中的每個(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)。官方授權(quán)經(jīng)銷傳感器線圈廠家供貨新傳感器線圈,無錫東英電子有限公司。
并且由于這種不均勻性,目標(biāo)和rx線圈之間的間隙允許許多磁通量無法正確地被目標(biāo)屏蔽。另一個(gè)效果是,pcb底部上的rx線圈部分比pcb的頂部中的對(duì)應(yīng)部分捕獲更少的感應(yīng)磁通量。后,允許與控制器芯片連接的rx線圈的出口也產(chǎn)生可感測的偏移誤差。在線性和弧形傳感器中,還存在在傳感器的端部產(chǎn)生巨大的雜散場的強(qiáng)烈效應(yīng)。這后的效應(yīng)是線性和弧形設(shè)計(jì)中大多數(shù)誤差的原因。如上所述,線圈設(shè)計(jì)的優(yōu)化始于算法700的步驟704中的良好仿真。在迭代中,對(duì)算法700的步驟702中所輸入的初始線圈設(shè)計(jì)執(zhí)行仿真。根據(jù)一些實(shí)施例,仿真包括在意大利烏迪內(nèi)大學(xué)開發(fā)的渦電流求解算法。具體地,仿真算法的示例使用在以下發(fā)表文章中介紹的邊界積分方法(bim):,“aboundaryintegralmethodforcomputingeddycurrents1nthinconductorsforarbitrarytopology(任意拓?fù)涞谋?dǎo)體中的渦電流計(jì)算的邊界積分方法)”,ieee磁學(xué)學(xué)報(bào)(transactionsonmagnetics),第41卷,第3期,7203904,2015年,其提供非??焖俚姆抡?25個(gè)目標(biāo)位置需要數(shù)十秒)??梢詫?duì)此類算法進(jìn)行調(diào)整,以仿真pcb上的跡線和感應(yīng)傳感器應(yīng)用。具體地。
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。傳感器線圈的耐溫性能決定了其應(yīng)用范圍。
定位器404被耦合到底座406,并且可以包括四個(gè)步進(jìn)電機(jī),這些步進(jìn)電機(jī)提供目標(biāo)的4軸運(yùn)動(dòng),即x、v、z以及繞z軸的旋轉(zhuǎn)。這樣,如圖4b所示的系統(tǒng)400能夠沿包括z方向在內(nèi)的所有可能方向掃描位置定位器系統(tǒng)410中的接收二器線圈上方的金屬目標(biāo)408,以產(chǎn)生不同的氣隙。如前所述,氣隙是金屬目標(biāo)408與放置位置定位系統(tǒng)410的發(fā)射線圈和接收線圈的pcb之間的距離。這樣的系統(tǒng)可以用于位置定位器系統(tǒng)410的校準(zhǔn)、線性化和分析。圖4c示出在具有發(fā)射線圈106和接收線圈104的旋轉(zhuǎn)位置定位器系統(tǒng)410上方的金屬目標(biāo)408的掃描。如圖4c所示,金屬目標(biāo)408在線圈104上方從0°掃描到θ°。圖4d示出當(dāng)如圖4c所示地掃描金屬目標(biāo)408時(shí)從線圈104測量的電壓vsin和電壓vcos與仿真的結(jié)果的比較的示例。在圖4d的特定示例中,金屬目標(biāo)408在50個(gè)位置被掃描。十字表示樣本電壓,實(shí)線表示由電磁場求解程序cdice-bim所仿真的值。傳感器線圈型號(hào),無錫東英電子有限公司。傳感器線圈定做
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算法712計(jì)算不具有目標(biāo)時(shí)的偏差,并且在步驟1216中,如果不滿足小偏差標(biāo)準(zhǔn),則算法從步驟1208重新開始。當(dāng)達(dá)到小偏差時(shí),算法進(jìn)行到步驟1218,評(píng)估電壓,如圖10a所示,然后計(jì)算理想位置和仿真的位置之間的大誤差。如果在步驟1220中沒有達(dá)到低的可能誤差,則算法返回到步驟1206,提供另一種配置。一旦獲得了當(dāng)前輸入的低誤差,算法就在返回步驟1226處結(jié)束。在一些實(shí)施例中,在不存在如圖13所示的阱的情況下,實(shí)現(xiàn)沒有目標(biāo)時(shí)的偏差的補(bǔ)償。無論如何,由于正弦形1316rx線圈和余弦形1318rx線圈的平衡延伸部1306和平衡延伸部1307,始終保證了設(shè)計(jì)對(duì)稱性。提供以上詳細(xì)描述是為了說明本發(fā)明的具體實(shí)施例,而不是旨在進(jìn)行限制。在本發(fā)明的范圍內(nèi)的許多變化和修改是可能的。本發(fā)明在所附權(quán)利要求中闡述。雙向傳感器線圈廠家直供