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,对于16比特寄存器,fs为2e16-1=65535。图6示出通过上式确定的用fnl%fs表示的误差。目标是以尽可能佳的准确性(例如,%fs或更小)产生位置感测。如果使用试错法设计pcb上的线圈设计,则可获得的佳准确性为%fs-3%fs。在pcb上形成的传感器中,有两个线圈和一个发射器线圈。测量位置的准确性与线圈设计极为相关。pcb上的试错线圈设计已经经验性地尝试解决这些问题。然而,这种简化但不准确的方法只能考虑有限的问题。所有这些过程都无法得到成功的设计,这是因为整个系统(线圈-目标-迹线)要比容易解决的更复杂,并且,如果所得到的线圈设计将满足期望的准确性规范,则佳解决方案必须考虑更大量的参数。图7a示出根据本发明的一些实施例的用于提供准确的位置定位系统的印刷电路板上的线圈设计的算法700。传感器线圈的电磁场强度是其测量能力的关键指标。耐磨传感器线圈厂家供应

此处提供的电压描述是成比例的,并且被描述为完整环路(环路120、环路122和环路116)的比例可以具有大表示1,而环路114和环路118可以具有大表示1/2。符号环路的参考方向,其导致从该环路生成电压。参考方向是任意的,并且无论选择两个可能的方向中的哪一个方向来表示正方向,都可以计算出一致的结果。然而,在金属目标124被放置在0°位置的情况下,正弦定向线圈112的环路114中的磁场108被金属目标124中生成的涡电流抵消,使得vc=0。在正弦定向线圈112的环路116中,环路116在金属目标124下方的一半中的磁场108被金属目标124中形成的涡电流抵消,但是环路116不在金属目标124下方的一半中的磁场108生成电压。由于环路116的一半被暴露,因此生成的电压为vd=-1/2。此外,在正弦定向线圈112的环路118中生成电压,使得ve为1/2。然而,由环路116生成的电压被在环路118中生成的电压抵消,导致正弦定向环路112两端的电压信号为0;vsin=vc+vd+ve=0。在金属目标124相对于余弦定向线圈110的相同定向下,环路120被金属目标124覆盖,使得va=0。环路122被暴露,使得vb=1。因此,余弦定向线圈110两端的电压vcos由va+vb=1给出。耐磨传感器线圈厂家供应传感器线圈推荐,无锡东英电子有限公司值得信赖,有需求的不要错过哦!

例如,目标的角位置可以被计算为:角位置=arctan(vsin/vcos)。图2e示出了这一点,并且示出vcos和vsin的正弦形式以及根据vcos和vsin的值得出的对金属目标124的位置的确定。在线性位置定位系统中,可以通过知道线圈104的迹线的正弦形式的波长(即,正弦定向线圈112的迹线和余弦定向线圈110的迹线的峰距区域之间的间隔),通过角位置来确定线性位置。在角位置定位系统中,正弦定向线圈112和余弦定向线圈110可以被布置为使得该角位置可以等于关于金属目标124的旋转的金属目标124的实际角位置。重要的是要注意指示位置定位传感器100的理想操作的以下条件。在那些条件中,发射器线圈106的形状不重要,只要其覆盖放置线圈104的区域即可。此外,线圈104的形状等于完美的几何重叠的正弦和余弦。另外,金属目标124的形状对工作原理没有影响,只要目标的区域覆盖线圈104的总区域的一部分即可。理想的一组线圈和理想的金属目标的这些条件从未被满足。在实际系统中,情况大不相同。非理想性导致金属目标124的位置的确定的不准确性。导致位置确定的不正确性的问题包括发射线圈106中生成的电磁场的不均匀。
导电金属目标124可被定位在发射器线圈和两个线圈上方。如图1a所示,发射线圈106被驱动以形成磁场108。发射线圈106可以以一定频率范围或特定频率被驱动。在图1a中,磁场108(其中用箭头示出正电流)在每个导线周围是圆形的,并且在线圈106内沿着指出页面的方向且在线圈108的外部沿着进入页面的方向,其中电流方向如图1a所示。如图1b所示,接收线圈104位于线圈106内部。发射线圈106可以以可以产生用于在线圈104中感应电压的电磁场108的任何频率被驱动。通常,可以存在任意数量的接收二器线圈,然而,为了便于时论,下文时论具有两个线圈的系统。图1b示出发射线圈(tx)106内的传感器接收线圈(rx)104的布置。如图1b所示,传感器接收线圈104包括正弦波定向线圈rxsin112和余弦定向信号线圈rxcos110。正弦波定向线圈rxsin112包括正弦环路114、正弦环路116和正弦环路118,其中,线圈112沿同相或反相方向(此处描绘为顺时针或逆时针图示)缠绕,以由于电磁场108的存在而在环路中产生相反符号的电压。如图所示,正弦波定向线圈112的布线提供环路114和环路118的顺时针旋转从而产生标称正电压、以及环路116的逆时针旋转从而产生标称负电压。类似地。传感器线圈哪家专业,无锡东英电子有限公司值得信赖,有需求的不要错过哦!

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。高速传感器线圈芯,无锡东英电子有限公司。耐磨传感器线圈厂家供应
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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。耐磨传感器线圈厂家供应