电感线圈的敏感性要通过使用单独的前置放大线圈获得。当然，对于弱的磁场，使用者也可以通过增加音量来弥补。但是这样不太方便，尤其是需要经常切换麦克风挡和电感挡时。此外，这需要助听器有足够的音量保留，同时在获得足够的增益时不会引起啸叫。在电感位置，如果增益太大，也会引起啸叫。就像声波从授话器漏回麦克风会引起反馈一样，磁场引起的啸叫也是从授话器漏回到电感线圈引起的。(三)感应线圈回路的频率响应助听器通过麦克风接收到的频率响应与通过感应线圈得到的频率响应之间存在着匹配的问题。助听器的响度通常都通过仔细的调整，以适合佩戴者、假没助听器在声音输入是70dBSPL时和磁场强度是100mA/m时的输出功率是一样...

该仿真已在算法700的步骤704中执行。否则，执行类似的仿真。在步骤726中，在印刷电路板上物理地产生线圈设计。在步骤728中，例如利用如图4a和图4b所示的定位系统400来测量物理地产生的线圈设计响应。在步骤730中，将来自物理地产生的线圈设计的测量结果与来自线圈设计的仿真结果进行比较。然后，步骤730可以针对其准确性验证在步骤724中执行的仿真。在步骤732中，如果仿真与测量结果匹配，则算法720进行到步骤734，在此线圈设计已经被验证。在步骤732中，如果仿真结果与物理测量结果不匹配，则算法720进行到步骤736。在步骤736中，如果所执行的算法720为对由算法700所产生的线圈设计的验...

缓冲器416和缓冲器418可以包括诸如滤波器和放大器以及模数转换器(用于向处理器412提供数字数据)之类的电路。处理器412可以如上所述地计算位置，以提供金属目标408相对于位置定位系统410上的接收线圈的位置数据。图4b示出定位系统400的示例，定位器404被耦合到底座406，并且可以包括四个步进电机，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...

结果，vc＝1/2、vd＝0、以及ve＝1/2，因此vsin＝vc+vd+ve＝1。类似地，在余弦定向线圈110中，环路120的一半被覆盖，导致va＝-1/2，并且环路122的一半被覆盖，导致vb＝1/2。因此，由va+vb给出的vcos为0。类似地，图2c示出金属目标124相对于正弦定向线圈112和余弦定向线圈110处于180°位置。因此，正弦定向线圈112中的环路116和环路118的一半被金属目标124覆盖，而余弦定向环路110中的环路122被金属目标124覆盖。因此va＝-1、vb＝0、vc＝1/2、vd＝-1/2、以及ve＝0。结果，vsin＝0且vcos＝-1。图2d示出vcos和v...

电涡流效应源自振荡电路的能量。而电涡流需要在可导电的材料内才可以形成。给传感器探头内线圈提供一个交变电流，可以在传感器线圈周围形成一个磁场。如果将一个导体放入这个磁场，根据法拉第电磁感应定律，导体内会激发出电涡流。根据楞兹定律，电涡流的磁场方向与线圈磁场正好相反，而这将改变探头内线圈的阻抗值。而这个阻抗值的变化与线圈到被测物体之间的距离直接相关。传感器探头连接到控制器后，控制器可以从传感器探头内获得电压值的变化量，并以此为依据，计算出对应的距离值。电涡流测量原理可以运用于所有导电材料。由于电涡流可以穿透绝缘体，即使表面覆盖有绝缘体的金属材料，也可以作为电涡流传感器的被测物体。独特的圈式绕组设计...

结果，vc＝1/2、vd＝0、以及ve＝1/2，因此vsin＝vc+vd+ve＝1。类似地，在余弦定向线圈110中，环路120的一半被覆盖，导致va＝-1/2，并且环路122的一半被覆盖，导致vb＝1/2。因此，由va+vb给出的vcos为0。类似地，图2c示出金属目标124相对于正弦定向线圈112和余弦定向线圈110处于180°位置。因此，正弦定向线圈112中的环路116和环路118的一半被金属目标124覆盖，而余弦定向环路110中的环路122被金属目标124覆盖。因此va＝-1、vb＝0、vc＝1/2、vd＝-1/2、以及ve＝0。结果，vsin＝0且vcos＝-1。图2d示出vcos和v...

电涡流传感器的使用也有一些限制。举例来讲，对于不同的应用，都需要做相应的线性度校准。而且，传感器探头的输出信号也会受被测物体的电气和机械性能影响。然而，正是这些使用过程中的限制，使德国米铱的电涡流传感器拥有达到纳米级别的分辨率。目前，德国米铱的电涡流传感器可以满足100μm到100mm的测量量程。根据量程的不同，安装空间也可以达到2mm到140mm的范围。离开位移传感器的机械工程几乎是很难想象的。这些位移传感器被用来控制不同的运动，监控液位，检查产品质量以及其他很多应用。这里我们谈谈传感器都可能面对哪些不同的情况以及恶劣的使用环境，以及如何客服不利因素。传感器经常被应用于非常恶劣的环境，例如油...

本发明的实施例包括：仿真步骤704，其仿真位置定位系统线圈设计的响应；以及，线圈设计调整算法712，其使用所仿真的响应来调整线圈设计以获得更好的准确性。如上所述，位置传感器遭受许多非理想性。首先，tx线圈所产生的磁场高度不均匀，并且由于这种不均匀性，目标和rx线圈之间的间隙允许许多磁通量无法正确地被目标屏蔽。另一个效果是，pcb底部上的rx线圈部分比pcb的顶部中的对应部分捕获更少的感应磁通量。后，允许与控制器芯片连接的rx线圈的出口也产生可感测的偏移误差。在线性和弧形传感器中，还存在在传感器的端部产生巨大的杂散场的强烈效应。这后的效应是线性和弧形设计中大多数误差的原因。如上所述，线圈设计的优...

对处在这个电磁场范围的其他导线产生的作用，叫做“互感“。电感线圈的电特性和电容器相反，“通低频，阻高频“。高频信号通过电感线圈时会遇到很大的阻力，很难通过；而对低频信号通过它时所呈现的阻力则比较小，即低频信号可以较容易的通过它。电感线圈对直流电的电阻几乎为零。电阻，电容和电感，他们对于电路中电信号的流动都会呈现一定的阻力，这种阻力我们称之为“阻抗”。电感线圈对电流信号所呈现的阻抗利用的是线圈的自感。电感线圈有时我们把它简称为“电感”或“线圈”，用字母“L”表示。绕制电感线圈时，所绕的线圈的圈数我们一般把它称为线圈的“匝数“。传感器线圈的尺寸需要根据应用场景定制。四川空调传感器线圈并且在步骤12...

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(...

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...

传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。按被测物理量划分的传感器，常见的有：温度传感器、湿度传感器、压力传感器、位移传感器、流量传感器、液位传感器、力传感器、加速度传感器、转矩传感器等。无源传感器不能直接转换能量形式，但它能控制从另一输入端输入的能量或激励能，传感器承担将某个对象或过程的特定特性转换成数量的工作。传感器线圈的线圈在强磁场中可能会受到干扰。安徽管道传感器线圈信号线间的阻值测量，把万用表定为x1KΩ档测量信号端子与地线端子之间阻值约为3~10KΩ而且有放电...

电涡流效应源自振荡电路的能量。而电涡流需要在可导电的材料内才可以形成。给传感器探头内线圈提供一个交变电流，可以在传感器线圈周围形成一个磁场。如果将一个导体放入这个磁场，根据法拉第电磁感应定律，导体内会激发出电涡流。根据楞兹定律，电涡流的磁场方向与线圈磁场正好相反，而这将改变探头内线圈的阻抗值。而这个阻抗值的变化与线圈到被测物体之间的距离直接相关。传感器探头连接到控制器后，控制器可以从传感器探头内获得电压值的变化量，并以此为依据，计算出对应的距离值。电涡流测量原理可以运用于所有导电材料。由于电涡流可以穿透绝缘体，即使表面覆盖有绝缘体的金属材料，也可以作为电涡流传感器的被测物体。独特的圈式绕组设计...

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...

以确保仿真与物理测量的属性相匹配。无论目标是优化还是重新设计pcb上的旧线圈设计，或者无论目标是没计还是优化pcb上的新线圈设计，该过程都有助于优化线圈设计。可以根据算法720验证pcb上的现有线圈设计，并根据算法700进行潜在地改进该线圈设计。可以使用电子设计自动化(eda)或计算机辅助设计(cad)系统例如以gerber格式提取现有的线圈设计。在一些实施例中，可以以gerber格式执行算法700的步骤702或算法720的步骤722中的初始线圈设计的输入。步骤710中的输出设计也可以是gerber格式。gerber格式通常用在cad/cam系统中，以及用于表示印刷电路板设计的系统，并且可以从...

本发明的实施例包括：仿真步骤704，其仿真位置定位系统线圈设计的响应；以及，线圈设计调整算法712，其使用所仿真的响应来调整线圈设计以获得更好的准确性。如上所述，位置传感器遭受许多非理想性。首先，tx线圈所产生的磁场高度不均匀，并且由于这种不均匀性，目标和rx线圈之间的间隙允许许多磁通量无法正确地被目标屏蔽。另一个效果是，pcb底部上的rx线圈部分比pcb的顶部中的对应部分捕获更少的感应磁通量。后，允许与控制器芯片连接的rx线圈的出口也产生可感测的偏移误差。在线性和弧形传感器中，还存在在传感器的端部产生巨大的杂散场的强烈效应。这后的效应是线性和弧形设计中大多数误差的原因。如上所述，线圈设计的优...

如下面更详细地讨论的，在一些实施例中，形成发射线圈、线圈和连接线的迹线用一维金属导线表示。一些实施例可以使用更精细的仿真算法，例如块体积元素(brickvolumetricelement)、部分元素等效电路(peec)或基于体积积分公式的方法，其可以提供对由实际三维电流承载结构所产生的磁场进行估计的进一步的提高。金属目标通常可以由导电表面表示。如图10a所示，算法704在步骤1002处开始。在步骤1002中，获得描述tx线圈和rx线圈、目标的几何形状、气隙规范和扫描规范的pcb迹线设计。这些输入参数例如可以由算法700提供，要么在算法700的输入步骤702期间通过初始输入，要么从来自算法700...

rx线圈104以以下方式被设计：随着在整个线圈104上扫描金属目标124，在一个rx线圈(rxsin112)的端子处产生正弦电压，在另一个rx线圈(rxcos110)的端子处产生余弦电压。目标相对于rx线圈104的位置调制在rx线圈104的端子处的电压的幅度和相位。如图1a所示和上面讨论的，发射器线圈106、接收线圈104和发射/接收电路102可以被安装在单个pcb上。此外，pcb可以被定位成使得金属目标124被定位在接收线圈104上方并且与接收线圈104间隔开特定间隔，即气隙(ag)。金属目标124相对于其上安装接收线圈104和发射器线圈106的pcb的位置可以通过处理由正弦定向线圈112和...

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1...

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...

传感器实际上是一种功能块，其作用是将来自外界的各种信号转换成电信号。为了对各种各样的信号进行检测、控制，就必须获得尽量简单易于处理的信号，这样的要求只有电信号能够满足。电信号能较容易地进行放大、反馈、滤波、微分、存贮、远距离操作等。现代传感器制造业的进展取决于用于传感器技术的新材料和敏感元件的开发强度。传感器开发的基本趋势是和半导体以及介质材料的应用密切关联的。随着智能时代逐渐到来，传感器变得更加不可替代。微型化、数字化、智能化的传感器迅速地被普及，进而改变我们的生活方式。近期，仪器仪表市场涌现出不少先进的传感器设备，刷新着市场应用体系。比例传感器线圈，无锡东英电子有限公司。北京传感器线圈配件...

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...

图10f示出正在算法704中进行仿真的位置定位系统设计中的线圈1028和线圈1026上方的金属目标1204的定位。为了讨论的目的，图10f示出图8a和图8b所示的线圈设计800的示例，其中线圈1028和线圈1026分别与线圈804和线圈806的迹线的一维近似相对应。为了简化图示，在图10f中未示出发射线圈802，但是发射线圈802的迹线也通过一维导线迹线近似。在仿真了来自位置定位系统800的目标线圈802的电磁场之后，然后在图10a所示的算法704的示例的步骤1008中，仿真金属目标1024的涡电流，并且确定从那些涡电流产生的电磁场。在一些实施例中，金属目标1024中的感应涡电流是通过原始边界...

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...

如下面更详细地讨论的，在一些实施例中，形成发射线圈、线圈和连接线的迹线用一维金属导线表示。一些实施例可以使用更精细的仿真算法，例如块体积元素(brickvolumetricelement)、部分元素等效电路(peec)或基于体积积分公式的方法，其可以提供对由实际三维电流承载结构所产生的磁场进行估计的进一步的提高。金属目标通常可以由导电表面表示。如图10a所示，算法704在步骤1002处开始。在步骤1002中，获得描述tx线圈和rx线圈、目标的几何形状、气隙规范和扫描规范的pcb迹线设计。这些输入参数例如可以由算法700提供，要么在算法700的输入步骤702期间通过初始输入，要么从来自算法700...

类似地，在余弦定向线圈110中，环路120的一半被覆盖，导致va＝-1/2，并且环路122的一半被覆盖，导致vb＝1/2。因此，由va+vb给出的vcos为0。类似地，图2c示出金属目标124相对于正弦定向线圈112和余弦定向线圈110处于180°位置。因此，正弦定向线圈112中的环路116和环路118的一半被金属目标124覆盖，而余弦定向环路110中的环路122被金属目标124覆盖。因此va＝-1、vb＝0、vc＝1/2、vd＝-1/2、以及ve＝0。结果，vsin＝0且vcos＝-1。图2d示出vcos和vsin相对于具有图2a、图2b和图2c中提供的线圈拓扑的金属目标124的角位置的曲线...

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(...

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1...

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...

发射线圈106的两条迹线位于图上的位置0和位置5处，而接收线圈104被定位在位置0和位置5之间。图3c示出这些迹线之间的磁场在两条迹线之间具有小值。图3c没有示出由于连接图3c中所示的两条迹线并且垂直于图3c中所示的迹线的两条迹线而引起的另外的变形(distortion)。图3d和图3e还示出可能由发射线圈106中的位移引起的不准确性。如图3d和图3e所示，发射线圈106包括位移330，该位移使发射线圈106产生的磁场变形。来自位移330的杂散场在接收线圈104中产生不平衡。因此，将由于这些特征而产生位置确定的不准确性。图4a和图4b示出可用于评估位置定位系统的校准和测试设备400。由于诸如上...