河北常开传感器线圈

    余弦定向线圈110可以包括具有顺时针定向的环路120和具有逆时针定向的第二环路122。图1b示出由箭头指示的可能的电动势参考方向，该方向与由如图1a所示的发射器线圈106产生的磁场一致。如本领域技术人员将认识到的，可以以其他方式解释所述定向。在图1b所示的系统中，发射器线圈(tx)106被电路102(电路102可以是集成电路)激励，以生成被示出为emf场108的可变电磁场(emf)。磁场108与线圈(rx)104耦合。如图1b所示，如果将导电金属目标124放置在线圈104的上方，则会在金属目标124中生成涡电流。该涡电流生成新的电磁场，该电磁场理想情况下与场108相等并相反，从而抵消了在金属目标124正下方的线圈104中的场。线圈(rx)104捕获由发射线圈106生成的可变emf场108和由金属目标124感应的场，得到在线圈104的端子处生成的正弦电压。在没有金属目标124的情况下，在rx线圈104(在图1b中被标记为rxcos110和rxsin112)的端子处将没有电压。当金属目标124相对于rx线圈104被放置在特定位置时，在被金属目标124覆盖的区域上的合成电磁场理想地为零，因此在rx线圈104的端子处的电压将具有不同的特性，这取决于金属目标124相对于接收线圈104的位置。高速传感器线圈芯，无锡东英电子有限公司。河北常开传感器线圈

    它与电感量L和交流电频率f的关系为XL=2πfL品质因素品质因素Q是表示线圈质量的一个物理量，Q为感抗XL与其等效的电阻的比值，即：Q=XL/R。它是指电感器在某一频率的交流电压下工作时，所呈现的感抗与其等效损耗电阻之比。电感器的Q值越高，其损耗越小，效率越高。线圈的Q值与导线的直流电阻，骨架的介质损耗，屏蔽罩或铁芯引起的损耗，高频趋肤效应的影响等因素有关。线圈的Q值通常为几十到几百。电感器品质因数的高低与线圈导线的直流电阻、线圈骨架的介质损耗及铁心、屏蔽罩等引起的损耗等有关。分布电容任何电感线圈，其匝与匝之间、层与层之间，线圈与参考地之间，线圈与磁屏蔽罩间等都存在一定的电容，这些电容称为电感线圈的分布电容。若将这些分布电容综合在一起，就成为一个与电感线圈并联的等效电容C。分布电容的存在使线圈的Q值减小，稳定性变差，因而线圈的分布电容越小越好。额定电流额定电流是指电感器有正常工作时反允许通过的大电流值。若工作电流超过额定电流，则电感器就会因发热而使性能参数发生改变，甚至还会因过流而烧毁。允许偏差允许偏差是指电感器上标称的电感量与实际电感的允许误差值。一般用于振荡或滤波等电路中的电感器要求精度较高。四川空气传感器线圈传感器线圈型号，无锡东英电子有限公司。

    相关申请的交叉引用本申请要求发明人为qama和specogna、标题为“sensorcoiloptimization(传感器线圈优化)”的在2018年6月29日提交的美国专利申请，这些申请中的每个申请通过引用整体并入本文。本发明的实施例涉及位置传感器，更具体地涉及位置传感器中的传感器线圈的优化。背景技术：位置传感器在各种设置中被用于测量一个组件相对于另一个组件的位置。感应式位置传感器可被用于汽车、工业和消费者应用中，以用于旋转和线性运动感测。在许多感应定位感测系统中，发射线圈被用于在一组线圈上方滑动或旋转的金属目标中感应出涡电流。接收线圈接收由涡电流和发射线圈生成的磁场，并将信号提供给处理器。处理器使用来自线圈的信号来确定金属目标在这组线圈上方的位置。处理器、发射器线圈和线圈都可以被形成在印刷电路板(pcb)上。然而，这些系统由于许多原因而显示出不准确性。例如，由发射器生成的电磁场以及在金属目标中生成的合成场可能是不均匀的，导线迹线与发射线圈的连接以及接收线圈的布置可能导致进一步的不均匀。被安装在pcb上的线圈和金属目标之间的气隙(ag)可能是不均匀的。此外，由线圈生成的信号的幅度可能具有偏差(offset)。多个线圈之间可能存在失配。

    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。单向传感器线圈芯，无锡东英电子有限公司。

    根据法拉第电磁感应定律，当块状导体置于交变磁场或在固定磁场中运动时，导体内产生感应电流，此电流在导体内闭合，称为涡流。电涡流式传感器，将位移、厚度、材料损伤等非电量转换为电阻抗的变化（或电感、Q值的变化），从而进行非电量的测量。一、工作原理电涡流式传感器由传感器激励线圈和被测金属体组成。根据法拉第电磁感应定律，当传感器激励线圈中通过以正弦交变电流时，线圈周围将产生正选交变磁场，是位于盖磁场中的金属导体产生感应电流，该感应电流又产生新的交变磁场。新的交变磁场阻碍原磁场的变化，使得传感器线圈的等效阻抗发生变化。传感器线圈受电涡流影响时的等效阻抗Z为式中，ρ为被测体的电阻率；μ为被测体的磁导率；r为线圈与被测体的尺寸因子；f为线圈中激磁电流的频率；x为线圈与导体间的距离。由此可见，线圈阻抗的变化完全取决于被测金属的电涡流效应，分别与以上因素有关。如果只改变式中的一个参数，保持其他参数不变，传感器线圈的阻抗Z就只与该参数有关，如果测出传感器线圈阻抗的变化，就可以确定该参数。在实际应用中，通常是改变线圈与导体间的距离x，而保持其他参数不变，来实现位移和距离测量。二、等效电路讨论电涡流式传感器时。冰箱传感器线圈，无锡东英电子有限公司。江苏传感器线圈

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    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。河北常开传感器线圈