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rx線圈104以以下方式被設(shè)計(jì):隨著在整個(gè)線圈104上掃描金屬目標(biāo)124,在一個(gè)rx線圈(rxsin112)的端子處產(chǎn)生正弦電壓,在另一個(gè)rx線圈(rxcos110)的端子處產(chǎn)生余弦電壓。目標(biāo)相對(duì)于rx線圈104的位置調(diào)制在rx線圈104的端子處的電壓的幅度和相位。如圖1a所示和上面討論的,發(fā)射器線圈106、接收線圈104和發(fā)射/接收電路102可以被安裝在單個(gè)pcb上。此外,pcb可以被定位成使得金屬目標(biāo)124被定位在接收線圈104上方并且與接收線圈104間隔開特定間隔,空調(diào)傳感器線圈用途,即氣隙(ag)。金屬目標(biāo)124相對(duì)于其上安裝接收線圈104和發(fā)射器線圈106的pcb的位置可以通過處理由正弦定向線圈112和余弦定向線圈110生成的信號(hào)來確定。下面,描述在理論上理想的條件下對(duì)金屬目標(biāo)124相對(duì)于接收線圈104的位置的確定。在圖1b中,金屬目標(biāo)124位于位置。在該示例中,圖1b和圖2a、圖2b和圖2c描繪線性位置定位器系統(tǒng)的操作。線性定位器和圓形定位器二者的操作原理相同,空調(diào)傳感器線圈用途。在下面的討論中,通過提供因線圈110和線圈112和金屬目標(biāo)124的前緣的位置所引起的關(guān)于正弦定向線圈112的正弦操作的角度關(guān)系,空調(diào)傳感器線圈用途,給出關(guān)于余弦定向線圈110和正弦定向線圈112的構(gòu)造的位置。換向傳感器線圈,無錫東英電子有限公司。空調(diào)傳感器線圈用途
也就是磁力線的方向)是環(huán)繞著電流的一些閉合曲線,磁力線和由此產(chǎn)生的磁通量(可以被看做磁力的流動(dòng)),是一些位于垂直于電流的平面上的同心圓,是圍繞產(chǎn)生它們的電流呈環(huán)形流動(dòng)的??拷娏鞯牡胤酱艌?chǎng)較強(qiáng),離電流遠(yuǎn)的地方,磁力和磁流就越弱。磁力線方向與電流方向的關(guān)系可以用右手螺旋法則來判定。將右手握住導(dǎo)線,拇指伸直,如果拇指電流方向,彎曲的手指磁場(chǎng)環(huán)繞方向。當(dāng)線圈安裝在地板上,而助聽器佩戴者是坐著或站著時(shí),在回路中,在頭部高度的磁力線以水平為主。這樣,在頭部高度,磁場(chǎng)的垂直部分就有一個(gè)近乎持續(xù)的量幾乎覆蓋整個(gè)房間。剛進(jìn)人回路處是個(gè)例外,那里,除了垂直部分很弱外,整個(gè)磁場(chǎng)都較強(qiáng)。以上特性很重要,因?yàn)橹犉髦械慕邮芫€圈的安裝是垂直的,它*能拾取磁場(chǎng)的垂直部分。這里已經(jīng)討論了沿著回路一個(gè)方向的電流,然而聲音是音頻信號(hào),相對(duì)應(yīng)于原始聲波中的正壓和負(fù)壓,方向每秒會(huì)倒轉(zhuǎn)許多次。因此,循環(huán)的磁場(chǎng)每秒也會(huì)倒轉(zhuǎn)許多次。事實(shí)上,根據(jù)電磁場(chǎng)理論,正是持續(xù)改變的磁流使拾音線圈感知,產(chǎn)生一個(gè)音頻電流(地球的磁場(chǎng)不會(huì)影響線圈,正是因?yàn)榈厍虼艌?chǎng)有持續(xù)的力量和方向)。??照{(diào)傳感器線圈用途耐磨傳感器線圈,無錫東英電子有限公司。
金屬目標(biāo)與多個(gè)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(cè)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)。具體地,提出一種提供經(jīng)優(yōu)化的位置定位傳感器線圈設(shè)計(jì)的方法。該方法包括:接收線圈設(shè)計(jì);利用該線圈設(shè)計(jì)對(duì)位置確定進(jìn)行仿真,以形成仿真性能;將仿真響應(yīng)與規(guī)范進(jìn)行比較以提供比較;以及基于仿真性能和性能規(guī)范之間的比較來修改線圈設(shè)計(jì),以獲得更新的線圈設(shè)計(jì)。下文結(jié)合附圖討論這些和其他實(shí)施例。附圖說明圖1a和圖1b示出用于確定目標(biāo)的位置的線圈系統(tǒng)。圖2a、圖2b、圖2c、圖2d和圖2e示出在整個(gè)線圈系統(tǒng)上掃描金屬目標(biāo)時(shí)的線圈的響應(yīng)。圖3a和圖3b示出線圈系統(tǒng)中的印刷電路板上的接收線圈的配置。圖3c示出由線圈系統(tǒng)中的發(fā)射線圈生成的電磁場(chǎng)的非均一性。圖3d和圖3e示出由線圈系統(tǒng)中的線圈測(cè)量的場(chǎng)的差異。圖4a示出測(cè)試位置定位系統(tǒng)的準(zhǔn)確性的測(cè)試設(shè)備的框圖。圖4b示出諸如圖4a所示的測(cè)試設(shè)備。圖4c示出利用圖4b所示的測(cè)試設(shè)備來測(cè)試位置定位系統(tǒng)。
發(fā)射線圈106的兩條跡線位于圖上的位置0和位置5處,而接收線圈104被定位在位置0和位置5之間。圖3c示出這些跡線之間的磁場(chǎng)在兩條跡線之間具有小值。圖3c沒有示出由于連接圖3c中所示的兩條跡線并且垂直于圖3c中所示的跡線的兩條跡線而引起的另外的變形(distortion)。圖3d和圖3e還示出可能由發(fā)射線圈106中的位移引起的不準(zhǔn)確性。如圖3d和圖3e所示,發(fā)射線圈106包括位移330,該位移使發(fā)射線圈106產(chǎn)生的磁場(chǎng)變形。來自位移330的雜散場(chǎng)在接收線圈104中產(chǎn)生不平衡。因此,將由于這些特征而產(chǎn)生位置確定的不準(zhǔn)確性。圖4a和圖4b示出可用于評(píng)估位置定位系統(tǒng)的校準(zhǔn)和測(cè)試設(shè)備400。由于諸如上文所述的那些之類的磁耦合原理的不理想性,可以使用校準(zhǔn)過程來校正目標(biāo)相對(duì)于定位設(shè)備的測(cè)量位置。此外,系統(tǒng)400可用于測(cè)試諸如上文所述的那些之類的定位系統(tǒng)的準(zhǔn)確性。圖4a示出示例系統(tǒng)400的框圖。如圖4a所示,金屬目標(biāo)408被安裝在平臺(tái)406上,使得在位置定位系統(tǒng)410上方。定位器404能夠以精確的方式相對(duì)于位置定位系統(tǒng)410移動(dòng)平臺(tái)406。如上所述,位置定位系統(tǒng)410包括形成在pcb上的發(fā)射線圈和接收線圈,并且可以包括控制器402,控制器402從接收線圈接收信號(hào)并處理該信號(hào)并驅(qū)動(dòng)發(fā)射線圈。其它傳感器線圈,無錫東英電子有限公司。
位置定位器系統(tǒng)410的準(zhǔn)確度可以被定義為在金屬目標(biāo)408從初始位置掃描到結(jié)束位置期間的位置的測(cè)量與該掃描的預(yù)期理想曲線之間的差。該結(jié)果以相對(duì)于全標(biāo)度的百分比表示,如圖5所示。在圖5中,pos0是來自位置定位系統(tǒng)410的測(cè)量值,并且輸出擬合是理想曲線。pos0是從控制器402的寄存器測(cè)量的值,而fs是全標(biāo)度的值。例如,對(duì)于16比特寄存器,fs為2e16-1=65535。圖6示出通過上式確定的用fnl%fs表示的誤差。目標(biāo)是以盡可能佳的準(zhǔn)確性(例如,%fs或更小)產(chǎn)生位置感測(cè)。如果使用試錯(cuò)法設(shè)計(jì)pcb上的線圈設(shè)計(jì),則可獲得的佳準(zhǔn)確性為%fs-3%fs。在pcb上形成的傳感器中,有兩個(gè)線圈和一個(gè)發(fā)射器線圈。測(cè)量位置的準(zhǔn)確性與線圈設(shè)計(jì)極為相關(guān)。pcb上的試錯(cuò)線圈設(shè)計(jì)已經(jīng)經(jīng)驗(yàn)性地嘗試解決這些問題。然而,這種簡(jiǎn)化但不準(zhǔn)確的方法只能考慮有限的問題。所有這些過程都無法得到成功的設(shè)計(jì),這是因?yàn)檎麄€(gè)系統(tǒng)(線圈-目標(biāo)-跡線)要比容易解決的更復(fù)雜,并且,如果所得到的線圈設(shè)計(jì)將滿足期望的準(zhǔn)確性規(guī)范,則佳解決方案必須考慮更大量的參數(shù)。圖7a示出根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的用于提供準(zhǔn)確的位置定位系統(tǒng)的印刷電路板上的線圈設(shè)計(jì)的算法700。高速傳感器線圈,無錫東英電子有限公司??照{(diào)傳感器線圈用途
傳感器線圈直銷,無錫東英電子有限公司。空調(diào)傳感器線圈用途
該仿真已在算法700的步驟704中執(zhí)行。否則,執(zhí)行類似的仿真。在步驟726中,在印刷電路板上物理地產(chǎn)生線圈設(shè)計(jì)。在步驟728中,例如利用如圖4a和圖4b所示的定位系統(tǒng)400來測(cè)量物理地產(chǎn)生的線圈設(shè)計(jì)響應(yīng)。在步驟730中,將來自物理地產(chǎn)生的線圈設(shè)計(jì)的測(cè)量結(jié)果與來自線圈設(shè)計(jì)的仿真結(jié)果進(jìn)行比較。然后,步驟730可以針對(duì)其準(zhǔn)確性驗(yàn)證在步驟724中執(zhí)行的仿真。在步驟732中,如果仿真與測(cè)量結(jié)果匹配,則算法720進(jìn)行到步驟734,在此線圈設(shè)計(jì)已經(jīng)被驗(yàn)證。在步驟732中,如果仿真結(jié)果與物理測(cè)量結(jié)果不匹配,則算法720進(jìn)行到步驟736。在步驟736中,如果所執(zhí)行的算法720為對(duì)由算法700所產(chǎn)生的線圈設(shè)計(jì)的驗(yàn)證,則修改算法700的輸入設(shè)計(jì),并返回算法700。在一些實(shí)施例中,在步驟736中產(chǎn)生錯(cuò)誤,指示仿真未正確地運(yùn)行,因此仿真自身需要進(jìn)行調(diào)整以便更好地仿真特定位置定位系統(tǒng)中的所有非理想性。在那種情況下,步驟736也可以是模型校準(zhǔn)算法。因此,在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,可以通過迭代地提供當(dāng)前線圈設(shè)計(jì)的仿真,然后根據(jù)該仿真修改線圈設(shè)計(jì),直到線圈設(shè)計(jì)滿足期望的規(guī)范為止,來產(chǎn)生優(yōu)化的線圈設(shè)計(jì)。在一些情況下,作為后一步,將物理產(chǎn)生并測(cè)試經(jīng)優(yōu)化的線圈設(shè)計(jì)??照{(diào)傳感器線圈用途
文章來源地址: http://m.cdcfah.com/cp/2458539.html
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