安徽防爆传感器线圈

    图10f示出正在算法704中进行仿真的位置定位系统设计中的线圈1028和线圈1026上方的金属目标1204的定位。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。如果不是这种情况，则可以使用类似于以下中提供的计算上代价更高的体积积分公式或有限元建模来对目标进行建模：bettini，m.、passarotto，艮、specogna。高速传感器线圈，无锡东英电子有限公司。安徽防爆传感器线圈

    图4d示出利用图4b所示的测试设备测量的来自位置定位系统中的接收线圈的接收电压。图5示出测量到的响应和仿真响应。图6示出根据本发明的实施例优化的示例线圈设计的测量到的响应与仿真响应之间的误差。图7a和图7b示出根据本发明的一些实施例的用于优化位置定位传感器的线圈设计的算法。图7c示出操作图7a所示的算法的系统的输入屏幕快照。图8a和图8b示出根据本发明的一些实施例的线圈设计。图9a、图9b和图9c示出根据本发明的一些实施例的另一个示例线圈设计。图9d和图9e示出根据一些实施例的线圈设计的性能特性。图10a示出根据一些实施例的仿真算法。图10b和图10c示出在导线周围生成的场和在矩形迹线周围生成的场。图10d和图10e示出通过将矩形迹线视为一维导线、多导线或3d块状件(brick)而生成的误差。图10f示出在线圈上方的金属目标中的涡电流的仿真。图11示出根据一些实施例的用于调整线圈设计的算法。图12示出根据一些实施例的用于调整线圈设计的算法的另一个实施例。图13示出优化无阱(well)设计。图14示出经优化的有阱设计。下文进一步讨论本发明的实施例的这些和其他方面。具体实施方式在下文的描述中，阐述了描述本发明的一些实施例的具体细节。然而。塑料传感器线圈产品分类选择知识定制传感器线圈，无锡东英电子有限公司。

    图2b示出金属目标124相对于正弦定向线圈112和余弦定向线圈110处于90°位置。如图2b所示，在正弦定向线圈112中，金属目标124完全覆盖环路116，并且使环路114和环路118未被覆盖。结果，vc＝1/2、vd＝0、以及ve＝1/2，因此vsin＝vc+vd+ve＝1。类似地，在余弦定向线圈110中，环路120的一半被覆盖，导致va＝-1/2，并且环路122的一半被覆盖，导致vb＝1/2。因此，由va+vb给出的vcos为0。类似地，图2c示出金属目标124相对于正弦定向线圈112和余弦定向线圈110处于180°位置。因此，正弦定向线圈112中的环路116和环路118的一半被金属目标124覆盖，而余弦定向环路110中的环路122被金属目标124覆盖。因此va＝-1、vb＝0、vc＝1/2、vd＝-1/2、以及ve＝0。结果，vsin＝0且vcos＝-1。图2d示出vcos和vsin相对于具有图2a、图2b和图2c中提供的线圈拓扑的金属目标124的角位置的曲线图。如图2d所示，可以通过处理vcos和vsin的值来确定角位置。如图所示，通过从定义的初始位置到定义的结束位置对目标进行扫描，将在的输出中生成图2d中所示的正弦(vsin)和余弦(vcos)电压。金属目标124相对于接收线圈104的角位置可以根据来自正弦定向线圈112的vsin和余弦定向线圈110的vcos的值来确定，如图2e所示。

    发射线圈106的两条迹线位于图上的位置0和位置5处，而接收线圈104被定位在位置0和位置5之间。图3c示出这些迹线之间的磁场在两条迹线之间具有小值。图3c没有示出由于连接图3c中所示的两条迹线并且垂直于图3c中所示的迹线的两条迹线而引起的另外的变形(distortion)。图3d和图3e还示出可能由发射线圈106中的位移引起的不准确性。如图3d和图3e所示，发射线圈106包括位移330，该位移使发射线圈106产生的磁场变形。来自位移330的杂散场在接收线圈104中产生不平衡。因此，将由于这些特征而产生位置确定的不准确性。图4a和图4b示出可用于评估位置定位系统的校准和测试设备400。由于诸如上文所述的那些之类的磁耦合原理的不理想性，可以使用校准过程来校正目标相对于定位设备的测量位置。此外，系统400可用于测试诸如上文所述的那些之类的定位系统的准确性。图4a示出示例系统400的框图。如图4a所示，金属目标408被安装在平台406上，使得在位置定位系统410上方。定位器404能够以精确的方式相对于位置定位系统410移动平台406。如上所述，位置定位系统410包括形成在pcb上的发射线圈和接收线圈，并且可以包括控制器402，控制器402从接收线圈接收信号并处理该信号并驱动发射线圈。其它传感器线圈，无锡东英电子有限公司。

    与线圈设计800所示的线性位置系统不同，图9a、图9b和图9c所示的线圈设计900示出旋转位置系统。如线圈设计900中所示，发射线圈902、余弦定向接收线圈904和正弦定向线圈906以圆形方式定向。此外，发射线圈902包括具有引线920的变形部分916。正弦定向线圈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。尼龙传感器线圈，无锡东英电子有限公司。塑料传感器线圈用途

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    可以把产生电涡流的金属导体等效成一个短路环，即假设电涡流只分布在环体内。因此，电涡流式传感器的等效电路计算方法为：式中，R2为电涡流短路环等效电阻；h为电涡流的深度（）；ra为短路环的外径；ri为短路环的内径。由基尔霍夫电压定律有式中ω为线圈与金属导体的互感系数。可得等效阻抗为式中Req为产生电涡流效应后线圈的等效电阻，Leq为产生电涡流效应后线圈的等效电感。由于电涡流的影响，线圈复阻抗的实部（等效电阻）增大、虚部（等效电感）减小。因此，线圈的等效品质因数下降。电涡流式传感器的等效电气参数都是互感系数M2的函数。通常总是利用其等效电感的变化组成测量电路，因此，电涡流式传感器属于电感式（互感式）传感器。三、测量电路用于电涡流传感器的测量电路主要有调频式，调幅式测量电路两种。1、调频式测量电路调频式测量电路，传感器线圈作为组成LC振荡器的电感元件，当传感器等效电感在涡流影响下因被测量变化而变化时，将导致振荡器的振荡频率发生变化，该频率可直接由数字频率计测得，或通过频率-电压变换后用数字电压表测量出对应的电压。2、调幅式测量电路调幅式测量电路，由传感器线圈、电容和石英晶体组成的石英晶体振荡电路。安徽防爆传感器线圈

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