广东工程传感器线圈

金属目标与多个线圈中的每个线圈之间可以是不同的耦合效果。这些和其他因素可能导致位置定位系统的不准确的结果。因此，需要开发更好的设计传感器线圈的方法，其为位置感测提供更好的准确度。技术实现要素：在一些实施例中，提供了一种线圈设计系统。具体地，提出一种提供经优化的位置定位传感器线圈设计的方法。该方法包括：接收线圈设计；利用该线圈设计对位置确定进行仿真，以形成仿真性能；将仿真响应与规范进行比较以提供比较；以及基于仿真性能和性能规范之间的比较来修改线圈设计，以获得更新的线圈设计。下文结合附图讨论这些和其他实施例。附图说明图1a和图1b示出用于确定目标的位置的线圈系统。图2a、图2b、图2c、图2d和图2e示出在整个线圈系统上扫描金属目标时的线圈的响应。图3a和图3b示出线圈系统中的印刷电路板上的接收线圈的配置。图3c示出由线圈系统中的发射线圈生成的电磁场的非均一性。图3d和图3e示出由线圈系统中的线圈测量的场的差异。图4a示出测试位置定位系统的准确性的测试设备的框图。图4b示出诸如图4a所示的测试设备。图4c示出利用图4b所示的测试设备来测试位置定位系统。传感器线圈的输出信号需要经过适当的放大处理。广东工程传感器线圈

仿真当前线圈设计的接收线圈的响应。根据接收线圈响应，将根据接收线圈响应计算出的金属目标的位置与仿真过程中设定的金属目标的位置进行比较。在步骤706中，将仿真的位置与金属目标的设定位置进行比较。在步骤708中，如果满足规范，则算法700进行到步骤710，在步骤710处输出终的优化线圈设计。在步骤708中，如果不满足规范，则算法700进行到步骤712。在步骤712中，根据来自步骤704的仿真结果和步骤706中的比较来调整pcb上的线圈的设计，以提高终设计的线圈设计的准确性。在一些实施例中，发射器线圈设计保持固定，作为步骤702中的输入，并且调整线圈设计和布局以提高准确性。在一些实施例中，还可以调整发射器线圈以提高准确性。图7a中所示的算法700得到线圈设计，该线圈设计用于印刷在具有在步骤702中出现的规范输入期间所指定的仿真准确性的印刷电路板上。图7b示出用于验证线圈设计的算法720，该线圈设计可以是由图7a中的算法700产生的线圈设计。如图7b所示，在步骤722中输入线圈设计。线圈设计可以是较旧的传统设计，可以是新设计，或者可以是由如图7a所示的算法700产生的。在步骤724，对线圈设计执行仿真。在线圈设计输入是由算法700产生的一些情况下。常开传感器线圈效果传感器线圈的寿命取决于其材料和使用环境。

算法700在步骤706中计算小位置误差，并且在步骤706、步骤708和步骤712中小化rx线圈的非理想性。利用在此优化之后获得的坐标，可以使用商业eda工具印刷pcb，如步骤710所示。本发明的实施例可用于产生用于位置定位系统的线圈设计，所述位置定位系统用于需要位置传感器技术、扭矩、扭矩角传感器(tas)的所有应用以及使用感应原理和在pcb上的线圈的所有其他应用。某些实施例的益处包括在两个上具有零偏差，这意味着达到理论极限零。从优化线圈之前出现的％fs-3％fs的起点获得％fs的误差(提高6倍)可以实现。此外，如果误差减小得足够好，则不需要线性化方法或校准方法。此外，可以减少用于产生可行的线圈设计的试错的次数，提供缩短的产品推向市场的时间。图8a和图8b示出pcb(为了清楚起见未示出)上的线圈布局800的示例，其可以用作如图7a所示的算法700的输入。在一些情况下，算法700将修改根据算法720所产生的经优化的线圈设计，以优化线圈布局800的准确性。图8a示出线圈布局800，而图8b示出线圈布局800的平面图，其将迹线重叠在pcb的顶侧和底侧上。如图8a和图8b所示，线圈设计800包括发射线圈802，其可以包括多个环路，并且还可以包括穿过pcb的通孔。

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。关于传感器线圈的定义是什么？

相对于余弦接收线圈定义正弦接收线圈。为了说明的目的，图13示出对关于图12所描述的正弦接收线圈的修改。接收线圈(rx)设计可以用双环路迭代来定义。初，在步骤1206中，正弦形状的rx线圈1316(结合参考系1314)沿x方向对称地部分延伸(如迹线1310所示)，以补偿由于目标非理想性引起的磁通泄漏。利用所施加的线圈延伸，在步骤1208中，使用作用在线圈1316所有点上的适当的位移函数，使正弦形线圈1316沿y方向变形，如迹线1312。给定这些设置，在步骤1210中，算法计算通孔的位置。根据在步骤1202中指定的信息并且为了消除先前提到的信号失配，而建立通孔位置1308。每当一个线圈中的通孔比另一个线圈中的通孔多或通孔以不平衡方式定位(即，不对称)时，就会出现电压失配。所导致的电压失配是当目标移动时正弦信号相对于余弦信号的较大峰峰值幅度(反之亦然)。为了实现减少电压失配的目标，通孔的设计方式是使sin(1316)rx线圈和cos(1318)rx线圈在pcb底部中的部分的长度相同。此外，通孔相对于设计的对称中心是对称的。在步骤1212中，定义正弦接收线圈迹线和余弦接收线圈迹线。在一些实施例中，使用一维模型来定义迹线。在步骤1214中，算法712计算不具有目标时的偏差。传感器线圈的防护等级需要根据使用环境选择。辽宁外壳传感器线圈

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根据这些场，仿真当前线圈设计的接收线圈的响应。根据接收线圈响应，将根据接收线圈响应计算出的金属目标的位置与仿真过程中设定的金属目标的位置进行比较。在步骤706中，将仿真的位置与金属目标的设定位置进行比较。在步骤708中，如果满足规范，则算法700进行到步骤710，在步骤710处输出终的优化线圈设计。在步骤708中，如果不满足规范，则算法700进行到步骤712。在步骤712中，根据来自步骤704的仿真结果和步骤706中的比较来调整pcb上的线圈的设计，以提高终设计的线圈设计的准确性。在一些实施例中，发射器线圈设计保持固定，作为步骤702中的输入，并且调整线圈设计和布局以提高准确性。在一些实施例中，还可以调整发射器线圈以提高准确性。图7a中所示的算法700得到线圈设计，该线圈设计用于印刷在具有在步骤702中出现的规范输入期间所指定的仿真准确性的印刷电路板上。图7b示出用于验证线圈设计的算法720，该线圈设计可以是由图7a中的算法700产生的线圈设计。如图7b所示，在步骤722中输入线圈设计。线圈设计可以是较旧的传统设计，可以是新设计，或者可以是由如图7a所示的算法700产生的。在步骤724，对线圈设计执行仿真。在线圈设计输入是由算法700产生的一些情况下。广东工程传感器线圈