高速传感器线圈介绍

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。微型传感器线圈，无锡东英电子有限公司。高速传感器线圈介绍

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。新能源传感器线圈厂家直供传感器线圈的线圈在设计时需要考虑其成本效益。

区别在距离迹线小于约1mm的场中。图10d示出导线1020的一维模型与基准矩形迹线1022在距迹线中心1mm的距离处的差异。单个矩形迹线1022的表示可以通过单导线配置和多导线配置两者来实现。可以看出，该场与一维模型略有偏离。从图10d可以看出，误差不可忽略，但在两种情况下，即使在1mm处，误差也只有很小的分数1％。由于接收线圈的大多数点相对于发射线圈的距离远大于1mm，因此1维导线模型在大多数应用中可能就足够了。也可以用三维块状元素来表示发射线圈，其中假定电流密度是均匀的。图10e示出这种近似。如图10e所示，这以适度的附加计算为代价将由发射线圈产生的磁场的建模误差减小了一个数量级。因此，在步骤1006和步骤1010中，可以将迹线建模为一维迹线。因此，通过使用1维导线模型可以预先计算由发射线圈产生的源磁场。在一些实施例中，可以使用基于3d块状件元素的更高级的模型，如上所述，该模型可以产生大致相同的结果。这些模型可以使用有限元矩阵形式的计算，然而，此类模型可能需要许多元素，并且需要增加计算。如上文所讨论的，类似于fem的模型可能使用太多的元素(1亿多个网格元素)来达到所提出的一维模型的准确性。

这样的系统中的金属目标124的实际位置可以从由接收线圈104的输出电压测量到的角位置以及接收线圈110和接收线圈112的拓扑得出。此外，如图1b所示，线圈110的拓扑和线圈112的拓扑被协调以提供对金属目标124的位置的指示。图2a示出金属目标124的0°位置，为了便于说明，余弦定向线圈110和正弦定向线圈112被分开。如图1b所示，正弦定向线圈112和余弦定向线圈110共同位于发射线圈106内。使用如图1a所示的磁场108，正弦定向线圈112的环路114、环路116和环路118被定位为使得每个环路中的电压之和抵消，从而使总vsin为0。如图2a所示，在没有金属目标124的情况下，环路114中的电压vc可以被表示为1/2，环路116中的电压(因为该环路中的电流与环路114和环路118中的电流相反)可以被表示为vd＝-1，而环路118中的电压可以表示为ve＝1/2。因此，线圈112中的电压为vsin＝vc+vd+ve＝0。因此，如果不存在金属目标124，则来自正弦定向线圈112的输出信号将为0。类似地，如果不存在金属目标124，则来自余弦定向环路110的输出信号也为0，这是因为由环路120中的磁场108生成的电压va＝-1抵消了由环路122中的磁场108所生成的电压vb＝1，使得vcos＝va+vb＝0。如上文所讨论的。江苏制作传感器线圈的地方；

样条函数或任何其他插值函数可用于链接一维路径以形成发射线圈802和接收线圈804及接收线圈806的形状。通过应用合适的函数可以更高效地实现接收线圈的变形。例如，在旋转传感器中，该函数将是半径的函数。在步骤1102中，在算法712中输入和接收当前线圈设计布局、仿真结果以及在一些情况下在步骤706中提供的比较。然后可以使用非线性编程求解器来找到使给定目标函数小化的发射线圈802和接收线圈804及接收线圈806的形状。目标函数由三部分形成，如图11所示。在步骤1103中，建立如图14所示的外部阱1402和外部阱1404的宽度，以小化没有目标时的偏差。在步骤1104中，将检测到的位置(即，电角度)与理想位置之间的均方根误差(rms)小化。这不会对电压vcos和vsin相对于位置的形状产生任何影响。在步骤1106中，算法712评估作为位置的函数的vcos和vsin的仿真值和具有相等幅度的两个正弦曲线之间的差的rms，以便约束输出电压的形状。在一些实施例中，经重新设计的接收线圈804和接收线圈806的形状可以在步骤1104和步骤1106两者中收敛。在一些实施例中，步骤1104和步骤1106可以使用元启发式优化求解器。然而，元启发式优化求解器往往很慢。因此，在一些实施例中。传感器线圈哪家服务好，无锡东英电子有限公司为您服务！欢迎各位新老朋友垂询！河北批发汽车传感器线圈

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这些步进电机提供目标的4轴运动，即x、v、z以及绕z轴的旋转。这样，如图4b所示的系统400能够沿包括z方向在内的所有可能方向扫描位置定位器系统410中的接收二器线圈上方的金属目标408，以产生不同的气隙。如前所述，气隙是金属目标408与放置位置定位系统410的发射线圈和接收线圈的pcb之间的距离。这样的系统可以用于位置定位器系统410的校准、线性化和分析。图4c示出在具有发射线圈106和接收线圈104的旋转位置定位器系统410上方的金属目标408的扫描。如图4c所示，金属目标408在接收器线圈104上方从0°扫描到θ°。图4d示出当如图4c所示地扫描金属目标408时从接收器线圈104测量的电压vsin和电压vcos与仿真的结果的比较的示例。在图4d的特定示例中，金属目标408在50个位置被扫描。十字表示样本电压，实线表示由电磁场求解程序cdice-bim所仿真的值。位置定位器系统410的准确度可以被定义为在金属目标408从初始位置扫描到结束位置期间的位置的测量与该扫描的预期理想曲线之间的差。该结果以相对于全标度的百分比表示，如图5所示。在图5中，pos0是来自位置定位系统410的测量值，并且输出拟合是理想曲线。pos0是从控制器402的寄存器测量的值，而fs是全标度的值。例如。高速传感器线圈介绍