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    rx线圈104以以下方式被设计：随着在整个线圈104上扫描金属目标124，在一个rx线圈(rxsin112)的端子处产生正弦电压，在另一个rx线圈(rxcos110)的端子处产生余弦电压。目标相对于rx线圈104的位置调制在rx线圈104的端子处的电压的幅度和相位。如图1a所示和上面讨论的，发射器线圈106、接收线圈104和发射/接收电路102可以被安装在单个pcb上。此外，pcb可以被定位成使得金属目标124被定位在接收线圈104上方并且与接收线圈104间隔开特定间隔，即气隙(ag)。金属目标124相对于其上安装接收线圈104和发射器线圈106的pcb的位置可以通过处理由正弦定向线圈112和余弦定向线圈110生成的信号来确定。下面，描述在理论上理想的条件下对金属目标124相对于接收线圈104的位置的确定。在图1b中，金属目标124位于位置。在该示例中，图1b和图2a、图2b和图2c描绘线性位置定位器系统的操作。线性定位器和圆形定位器二者的操作原理相同。在下面的讨论中，通过提供因线圈110和线圈112和金属目标124的前缘的位置所引起的关于正弦定向线圈112的正弦操作的角度关系，给出关于余弦定向线圈110和正弦定向线圈112的构造的位置。传感器线圈线圈，无锡东英电子有限公司。原装传感器线圈厂家供货

    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，但可以提高速度。例如，如果每次仿真需要10秒钟来完成，则使用100次迭代的优化可能需要16分钟。然而，如果每次仿真需要10分钟完成，则同一优化可能需要16个小时来完成。在一些实施例中使用的有效简化是用一维导线模型来表示用于形成发射线圈和线圈的导电迹线。在与一维导线模型偏离严重的情况下，考虑一个具有35μm的高度和。该矩形迹线可以由例如铜的任何非磁性导电材料形成。其他金属也可以用来形成迹线，但铜更为典型。对于厚度为趋肤深度的大约两倍的迹线部分，矩形迹线中流动的电流的电流密度可以是非常均匀的。对于铜，在5mhz的频率下的趋肤深度为30μm。因此，对于上述基准矩形迹线，迹线内的电流密度将是基本上均匀的。图10b示出由承载电流的一维导线1020生成的场。如果在两个结构中流动的电流相同，则由导线1020或由一定直径的直的圆柱体生成的场没有差异。然而，图10c示出在基准迹线1022周围生成的场，基准迹线1022是上述由铜形成的并且具有35μm的高度和。如图10c所示，即使在小于1mm的短距离处，该场看起来也与图10b中的由导线1020所生成的场相同。其它传感器线圈厂家供应空气传感器线圈，无锡东英电子有限公司。

    如图4a进一步示出的，金属目标408沿z方向定位，以在金属目标408与位置定位系统410之间提供气隙(ag)。在一些实施例中，定位器404能够如在坐标系420中所示的在x-y平面中线性地移动金属目标408。在一些实施例中，定位器404根据需要在位置定位器系统410上方围绕旋转中心旋转金属目标408，例如，用于测试旋转定位器而不是线性定位器。控制器402被耦合以提供控制信号并从定位器404接收接收线圈信号。控制器402还被耦合以将发射功率提供给在定位系统410上的发射线圈，并接收和处理来自定位系统410中的接收线圈的信号。如上所述，位置定位系统410可以包括如上所述的发射线圈106、余弦定向线圈110和正弦定向线圈112。在一些情况下，控制器402可以与定位系统410的发射线圈106、余弦定向线圈110和正弦定向线圈112安装在同一pcb上，并将定位信号提供给分离的处理器422。处理器422可以是能够将控制器402和定位器404接合的任何处理系统。这样，处理器422可以包括一个或多个微型计算机、暂时性和非暂时性存储器以及接口。处理器404与定位器进行通信，以确定金属目标408相对于位置定位系统410的精确位置，并且向定位器404提供信号。

    可以在具有足够的计算能力来执行适当的仿真的计算系统上执行算法700。这样的系统通常包括被耦合到存储器的处理器。存储器可以包括用于存储数据和编程的易失性存储器或非易失性存储器二者。在一些情况下，可以使用固定存储，例如硬盘驱动器。该系统将包括用户接口，例如键盘、触摸屏、视频显示器、指示设备或其他常见组件。该系统将能够执行这里描述的算法，与用户交互，并输出终的线圈设计，以产生具有优化设计的印刷电路板。如图7a所示，算法700以输入步骤702开始。在步骤702中，输入线圈设计以进行优化。具体地，输入发射线圈和接收线圈的坐标、布局和特性，包括与连接节点、通孔有关的信息、以及关于这些线圈的其他参数。另外，输入金属目标的设计，包括金属目标与线圈之间的气隙距离。此外，提供所得到的位置定位系统的准确性的期望规范。还输入系统操作参数(例如，期望驱动发射线圈的频率和强度)。一旦在步骤702中将数据输入到算法700，算法700就继续到步骤704。图7c示出指示步骤702的线圈设计参数的输入的屏幕快照。在步骤704中，仿真在金属目标位于其扫描中的不同位置处时对输入发射线圈的电力的响应。具体地，确定响应于由发射线圈所生成的场而由金属目标生成的场。防爆传感器线圈，无锡东英电子有限公司。

    发射/接收电路102和接收线圈104之间的金属迹线的连接以及发射/接收电路102和发射线圈106之间的金属迹线的连接，其也对所生成的电磁场有贡献；金属目标124与安装有接收线圈104和发射线圈106的pcb之间的气隙(ag)；正弦定向线圈112和余弦定向线圈110之间的幅度偏差；来自正弦定向线圈112和余弦定向线圈110的接收信号之间的失配；正弦定向线圈112和余弦定向线圈110中的不同的耦合效应。此外，金属目标124和pcb之间的气隙(ag)与位置确定的准确性之间存在很强的相关性。此外，在理想情况下，正弦定向线圈112和余弦定向线圈110的拓扑是理想的三角函数，但是在实际设计中，这些线圈104不是理想的，并且具有若干个通孔，以允许通过使用pcb的两面将迹线互相盘绕在pcb上。图3a示出被定向在pcb(为清楚起见，图3a中未示出)上的正弦定向线圈112。pcb被定位为使得形成正弦定向线圈112的迹线被定位在pcb的顶侧和底侧。在本公开中，对pcb的顶侧或底侧的引用指示pcb的相对侧，并且关于pcb的定向没有其他含义。通常，位置定位系统被定位成使得pcb的顶侧面向金属目标124的表面。图3b示出pcb322的顶侧，在顶侧上形成用于形成发射线圈106、正弦定向线圈112和余弦定向线圈110的顶侧迹线。单向传感器线圈芯，无锡东英电子有限公司。其它传感器线圈厂家供应

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    如下面更详细地讨论的，在一些实施例中，形成发射线圈、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，例如块体积元素(brickvolumetricelement)、部分元素等效电路(peec)或基于体积积分公式的方法，其可以提供对由实际三维电流承载结构所产生的磁场进行估计的进一步的提高。金属目标通常可以由导电表面表示。如图10a所示，算法704在步骤1002处开始。在步骤1002中，获得描述tx线圈和rx线圈、目标的几何形状、气隙规范和扫描规范的pcb迹线设计。这些输入参数例如可以由算法700提供，要么在算法700的输入步骤702期间通过初始输入，要么从来自算法700的线圈调整步骤712的经调整的线圈设计来提供，如图7a所示。算法704然后进行到步骤1003。在步骤1003中，算法704以在步骤1002中设置的频率参数计算发射线圈(tx)的迹线的电阻r和电感l。在不存在目标的情况下执行计算，以给出品质因数的估计q＝2πfl/r。在步骤1004中，设置参数以仿真特定线圈设计的性能和在步骤1002中接收的线圈设计的气隙，其中金属目标如在扫描参数中定义的被设置在现行位置。如果这是次迭代，则将现行位置设置为在步骤1002中接收到的数据中所定义的扫描的起点。否则。原装传感器线圈厂家供货

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