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小型傳感器線圈介紹

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2023-01-11

   根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,,當(dāng)塊狀導(dǎo)體置于交變磁場(chǎng)或在固定磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí),,導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流,,此電流在導(dǎo)體內(nèi)閉合,,稱為渦流,。電渦流式傳感器,,將位移,、厚度,、材料損傷等非電量轉(zhuǎn)換為電阻抗的變化(或電感,、Q值的變化),從而進(jìn)行非電量的測(cè)量,。一,、工作原理電渦流式傳感器由傳感器激勵(lì)線圈和被測(cè)金屬體組成。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,,當(dāng)傳感器激勵(lì)線圈中通過(guò)以正弦交變電流時(shí),,線圈周圍將產(chǎn)生正選交變磁場(chǎng),是位于蓋磁場(chǎng)中的金屬導(dǎo)體產(chǎn)生感應(yīng)電流,,該感應(yīng)電流又產(chǎn)生新的交變磁場(chǎng),。新的交變磁場(chǎng)阻礙原磁場(chǎng)的變化,使得傳感器線圈的等效阻抗發(fā)生變化,。傳感器線圈受電渦流影響時(shí)的等效阻抗Z為式中,,ρ為被測(cè)體的電阻率;μ為被測(cè)體的磁導(dǎo)率,;r為線圈與被測(cè)體的尺寸因子,;f為線圈中激磁電流的頻率;x為線圈與導(dǎo)體間的距離,。由此可見,,線圈阻抗的變化完全取決于被測(cè)金屬的電渦流效應(yīng),分別與以上因素有關(guān),。如果只改變式中的一個(gè)參數(shù),,保持其他參數(shù)不變,傳感器線圈的阻抗Z就只與該參數(shù)有關(guān),如果測(cè)出傳感器線圈阻抗的變化,,就可以確定該參數(shù),。在實(shí)際應(yīng)用中,通常是改變線圈與導(dǎo)體間的距離x,,而保持其他參數(shù)不變,,來(lái)實(shí)現(xiàn)位移和距離測(cè)量,。二,、等效電路討論電渦流式傳感器時(shí)。傳感器線圈哪家服務(wù)好,,無(wú)錫東英電子有限公司為您服務(wù),!詳細(xì)可訪問我司官網(wǎng)查看!小型傳感器線圈介紹

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    仿真可以輸入pcb跡線的幾何形狀,、金屬目標(biāo)的幾何形狀,、氣隙、金屬目標(biāo)在由跡線形成的線圈上的平移/旋轉(zhuǎn),、以及另外的固定導(dǎo)體,,其例如可用于仿真pct或傳感器附近的其他導(dǎo)體的接地層。仿真可以輸出線圈上方的金屬目標(biāo)的一系列位置處來(lái)自接收器線圈的仿真電壓,。在一些實(shí)施例中,,在本申請(qǐng)中也可以使用有限元方法(fem)或類似方法。然而,,在一些情況下,,執(zhí)行這些仿真可能需要大量的計(jì)算時(shí)間??梢灶A(yù)期,,相對(duì)于上述bim方法,每個(gè)傳感器目標(biāo)位置的計(jì)算可能使用兩個(gè)或更多個(gè)數(shù)量級(jí)的計(jì)算時(shí)間,。此外,,可能需要針對(duì)每個(gè)目標(biāo)位置從頭開始重建計(jì)算域的網(wǎng)格。而且,,由于長(zhǎng)而細(xì)的導(dǎo)體需要大量的網(wǎng)格元素來(lái)獲得精確的解,,因此這些技術(shù)的準(zhǔn)確性可能受限。這些計(jì)算也可能受到存儲(chǔ)器和計(jì)算時(shí)間資源的限制,。圖10a示出算法700的仿真步驟704的示例,。實(shí)際上,如圖7a的示例中所示的算法700基本上補(bǔ)償了上述的非理想性,,并因此產(chǎn)生與提供精確的位置定位系統(tǒng)的問題的物理學(xué)相容的佳的可能的解,。為此,開發(fā)了位置定位系統(tǒng)的一種真實(shí)高效的數(shù)值模型。如下面更詳細(xì)地討論的,,在一些實(shí)施例中,,形成發(fā)射線圈、接收器線圈和連接線的跡線用一維金屬導(dǎo)線表示,。一些實(shí)施例可以使用更精細(xì)的仿真算法,。空氣傳感器線圈品牌關(guān)于傳感器線圈的商家有哪些,?

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    由va+vb給出的vcos為0,。類似地,圖2c示出金屬目標(biāo)124相對(duì)于正弦定向線圈112和余弦定向線圈110處于180°位置,。因此,,正弦定向線圈112中的環(huán)路116和環(huán)路118的一半被金屬目標(biāo)124覆蓋,而余弦定向環(huán)路110中的環(huán)路122被金屬目標(biāo)124覆蓋,。因此va=-1,、vb=0、vc=1/2,、vd=-1/2,、以及ve=0。結(jié)果,,vsin=0且vcos=-1,。圖2d示出vcos和vsin相對(duì)于具有圖2a、圖2b和圖2c中提供的線圈拓?fù)涞慕饘倌繕?biāo)124的角位置的曲線圖,。如圖2d所示,,可以通過(guò)處理vcos和vsin的值來(lái)確定角位置。如圖所示,,通過(guò)從定義的初始位置到定義的結(jié)束位置對(duì)目標(biāo)進(jìn)行掃描,,將在接收器的輸出中生成圖2d中所示的正弦(vsin)和余弦(vcos)電壓。金屬目標(biāo)124相對(duì)于接收線圈104的角位置可以根據(jù)來(lái)自正弦定向線圈112的vsin和余弦定向線圈110的vcos的值來(lái)確定,,如圖2e所示,。例如,目標(biāo)的角位置可以被計(jì)算為:角位置=arctan(vsin/vcos),。圖2e示出了這一點(diǎn),,并且示出vcos和vsin的正弦形式以及根據(jù)vcos和vsin的值得出的對(duì)金屬目標(biāo)124的位置的確定。在線性位置定位系統(tǒng)中,,可以通過(guò)知道接收器線圈104的跡線的正弦形式的波長(zhǎng)(即,,正弦定向線圈112的跡線和余弦定向線圈110的跡線的峰距區(qū)域之間的間隔)。

    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(guò)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(lái)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),以確保仿真與物理測(cè)量的屬性相匹配,。無(wú)論目標(biāo)是優(yōu)化還是重新設(shè)計(jì)pcb上的舊線圈設(shè)計(jì),,或者無(wú)論目標(biāo)是沒計(jì)還是優(yōu)化pcb上的新線圈設(shè)計(jì),該過(guò)程都有助于優(yōu)化線圈設(shè)計(jì),??梢愿鶕?jù)算法720驗(yàn)證pcb上的現(xiàn)有線圈設(shè)計(jì),并根據(jù)算法700進(jìn)行潛在地改進(jìn)該線圈設(shè)計(jì),??梢允褂秒娮釉O(shè)計(jì)自動(dòng)化(eda)或計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。傳感器線圈哪家服務(wù)好,,無(wú)錫東英電子有限公司為您服務(wù),!歡迎各位新老朋友垂詢!

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    算法712計(jì)算不具有目標(biāo)時(shí)的偏差,,并且在步驟1216中,,如果不滿足小偏差標(biāo)準(zhǔn),則算法從步驟1208重新開始。當(dāng)達(dá)到小偏差時(shí),,算法進(jìn)行到步驟1218,,評(píng)估電壓,如圖10a所示,,然后計(jì)算理想位置和仿真的位置之間的大誤差,。如果在步驟1220中沒有達(dá)到低的可能誤差,則算法返回到步驟1206,,提供另一種配置,。一旦獲得了當(dāng)前輸入的低誤差,算法就在返回步驟1226處結(jié)束,。在一些實(shí)施例中,,在不存在如圖13所示的阱的情況下,實(shí)現(xiàn)沒有目標(biāo)時(shí)的偏差的補(bǔ)償,。無(wú)論如何,,由于正弦形1316rx線圈和余弦形1318rx線圈的平衡延伸部1306和平衡延伸部1307,始終保證了設(shè)計(jì)對(duì)稱性,。提供以上詳細(xì)描述是為了說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施例,,而不是旨在進(jìn)行限制。在本發(fā)明的范圍內(nèi)的許多變化和修改是可能的,。本發(fā)明在所附權(quán)利要求中闡述,。無(wú)錫市制作傳感器線圈的地方;陜西比例傳感器線圈

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在余弦定向線圈110中,,環(huán)路120的一半被覆蓋,,導(dǎo)致va=-1/2,并且環(huán)路122的一半被覆蓋,,導(dǎo)致vb=1/2,。因此,由va+vb給出的vcos為0,。類似地,,圖2c示出金屬目標(biāo)124相對(duì)于正弦定向線圈112和余弦定向線圈110處于180°位置。因此,,正弦定向線圈112中的環(huán)路116和環(huán)路118的一半被金屬目標(biāo)124覆蓋,,而余弦定向環(huán)路110中的環(huán)路122被金屬目標(biāo)124覆蓋。因此va=-1,、vb=0,、vc=1/2,、vd=-1/2、以及ve=0,。結(jié)果,,vsin=0且vcos=-1。圖2d示出vcos和vsin相對(duì)于具有圖2a,、圖2b和圖2c中提供的線圈拓?fù)涞慕饘倌繕?biāo)124的角位置的曲線圖,。如圖2d所示,可以通過(guò)處理vcos和vsin的值來(lái)確定角位置,。如圖所示,,通過(guò)從定義的初始位置到定義的結(jié)束位置對(duì)目標(biāo)進(jìn)行掃描,將在的輸出中生成圖2d中所示的正弦(vsin)和余弦(vcos)電壓,。金屬目標(biāo)124相對(duì)于接收線圈104的角位置可以根據(jù)來(lái)自正弦定向線圈112的vsin和余弦定向線圈110的vcos的值來(lái)確定,,如圖2e所示。小型傳感器線圈介紹

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