其执行以下所有任务：确定来自定位器404的金属目标408的实际位置、以及来自位置定位系统410上的线圈的金属目标408的测量位置；以及，确定来自位置定位系统410的测量位置的准确性。如在图4a中进一步示出的，控制器402可以包括处理器412(其可以是处理器422中的处理器)，处理器412驱动发射线圈并从接收线圈接收信号以及处理来自接收线圈的数据以便确定金属目标508相对于接收线圈的位置。处理器412可以通过接口424与诸如处理单元422之类的设备通信。此外，处理器412通过驱动器404驱动诸如发射线圈106之类的发射线圈。驱动器404可以包括诸如数模转换器和放大器之类的电路，以向诸如发射线圈106之类的发射线圈提供电流。另外，处理器412可以从诸如线圈110和线圈112之类的接收线圈接收接收信号vsin和vcos。来自接收线圈的信号vsin和信号vcos被接收到缓冲器416和缓冲器418中，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。传感器线圈的线圈在制造过程中需要精确控制质量。增强传感器线圈型号
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。工业传感器线圈定做换向传感器线圈，无锡东英电子有限公司。
它们允许将发射线圈802的迹线连接在pcb的侧面之间。如图8a和图8b进一步所示，接收线圈包括余弦定向线圈804和正弦定向线圈806。余弦定向线圈804包括通孔818，其允许余弦定向线圈804的导线迹线从pcb的一侧过渡到另一侧。类似地，正弦定向线圈806包括通孔820，其允许在pcb的侧面之间过渡正弦定向线圈806的布线。线圈布局800中包括的另一个特征是阱808、810和812的增加，这些阱进一步补偿由发射线圈802生成的场的不均匀性以及由该不均匀性生成的所得偏移误差。如线圈设计800中所示，提供阱808和阱810来调整正弦定向线圈804，并设置阱812来调整余弦定向线圈806。此外，可以提供通孔822和通孔824，使得阱808和阱812的迹线可以分别在pcb的任一侧上。阱808、阱810和阱812可以例如补偿由于发射线圈802生成的场中的不均匀性而引起的接收线圈804和接收线圈806中的偏差。图9a、图9b和图9c示出根据本发明的一些实施例的另一种线圈设计。与线圈设计800所示的线性位置系统不同，图9a、图9b和图9c所示的线圈设计900示出旋转位置系统。如线圈设计900中所示，发射线圈902、余弦定向接收线圈904和正弦定向接收器线圈906以圆形方式定向。此外，发射线圈902包括具有引线920的变形部分916。
仿真可以输入pcb迹线的几何形状、金属目标的几何形状、气隙、金属目标在由迹线形成的线圈上的平移/旋转、以及另外的固定导体，其例如可用于仿真pct或传感器附近的其他导体的接地层。仿真可以输出线圈上方的金属目标的一系列位置处来自接收器线圈的仿真电压。在一些实施例中，在本申请中也可以使用有限元方法(fem)或类似方法。然而，在一些情况下，执行这些仿真可能需要大量的计算时间。可以预期，相对于上述bim方法，每个传感器目标位置的计算可能使用两个或更多个数量级的计算时间。此外，可能需要针对每个目标位置从头开始重建计算域的网格。而且，由于长而细的导体需要大量的网格元素来获得精确的解，因此这些技术的准确性可能受限。这些计算也可能受到存储器和计算时间资源的限制。图10a示出算法700的仿真步骤704的示例。实际上，如图7a的示例中所示的算法700基本上补偿了上述的非理想性，并因此产生与提供精确的位置定位系统的问题的物理学相容的佳的可能的解。为此，开发了位置定位系统的一种真实高效的数值模型。如下面更详细地讨论的，在一些实施例中，形成发射线圈、接收器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。传感器线圈推荐，无锡东英电子有限公司值得信赖，期待您的来电！
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。传感器线圈的线圈材料通常为铜或银，以提高导电性。湖南原装传感器线圈
传感器线圈的线圈在潮湿环境中可能会增加故障风险。增强传感器线圈型号
接收线圈804和接收线圈806迹线和发射线圈802的中心线被表示为一维路径。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。增强传感器线圈型号