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的频率下的趋肤深度为30μm。因此,对于上述基准矩形迹线,迹线内的电流密度将是基本上均匀的。图10b示出由承载电流的一维导线1020生成的场。如果在两个结构中流动的电流相同,则由导线1020或由一定直径的直的圆柱体生成的场没有差异。然而,图10c示出在基准迹线1022周围生成的场,基准迹线1022是上述由铜形成的并且具有35μm的高度和。如图10c所示,即使在小于1mm的短距离处,该场看起来也与图10b中的由导线1020所生成的场相同。传感器线圈的安装位置对测量精度至关重要。福建传感器线圈定做
区别在距离迹线小于约1mm的场中。图10d示出导线1020的一维模型与基准矩形迹线1022在距迹线中心1mm的距离处的差异。单个矩形迹线1022的表示可以通过单导线配置和多导线配置两者来实现。可以看出,该场与一维模型略有偏离。从图10d可以看出,误差不可忽略,但在两种情况下,即使在1mm处,误差也只有很小的分数1%。由于接收线圈的大多数点相对于发射线圈的距离远大于1mm,因此1维导线模型在大多数应用中可能就足够了。也可以用三维块状元素来表示发射线圈,其中假定电流密度是均匀的。图10e示出这种近似。如图10e所示,这以适度的附加计算为代价将由发射线圈产生的磁场的建模误差减小了一个数量级。因此,在步骤1006和步骤1010中,可以将迹线建模为一维迹线。因此,通过使用1维导线模型可以预先计算由发射线圈产生的源磁场。在一些实施例中,可以使用基于3d块状件元素的更高级的模型,如上所述,该模型可以产生大致相同的结果。这些模型可以使用有限元矩阵形式的计算,然而,此类模型可能需要许多元素,并且需要增加计算。如上文所讨论的,类似于fem的模型可能使用太多的元素(1亿多个网格元素)来达到所提出的一维模型的准确性。江西尼龙传感器线圈传感器线圈的线圈连接方式需确保信号的准确传输。
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积分公式来计算的。金属目标1024通常可以被建模为薄金属片。通常,金属目标1024很薄,为35μm至70μm,而横向尺寸通常以毫米进行测量。如上文关于导线迹线所讨论的,当导体具有小于在特定工作频率下磁场的穿透深度的大约两倍的厚度时,感应电流密度在整个层厚度上基本上是均匀的。因此,可以将金属目标1024的细导体建模为感应涡电流与该表面相切的表面。
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。传感器线圈推荐,无锡东英电子有限公司值得信赖,欢迎有需求的朋友们联系我司!
相关申请的交叉引用本申请要求发明人为qama和specogna、标题为“sensorcoiloptimization(传感器线圈优化)”的在2018年6月29日提交的美国专利申请,这些申请中的每个申请通过引用整体并入本文。本发明的实施例涉及位置传感器,更具体地涉及位置传感器中的传感器线圈的优化。背景技术:位置传感器在各种设置中被用于测量一个组件相对于另一个组件的位置。感应式位置传感器可被用于汽车、工业和消费者应用中,以用于旋转和线性运动感测。在许多感应定位感测系统中,发射线圈被用于在一组线圈上方滑动或旋转的金属目标中感应出涡电流。接收线圈接收由涡电流和发射线圈生成的磁场,并将信号提供给处理器。处理器使用来自线圈的信号来确定金属目标在这组线圈上方的位置。处理器、发射器线圈和线圈都可以被形成在印刷电路板(pcb)上。然而,这些系统由于许多原因而显示出不准确性。例如,由发射器生成的电磁场以及在金属目标中生成的合成场可能是不均匀的,导线迹线与发射线圈的连接以及接收线圈的布置可能导致进一步的不均匀。被安装在pcb上的线圈和金属目标之间的气隙(ag)可能是不均匀的。此外,由线圈生成的信号的幅度可能具有偏差(offset)。多个线圈之间可能存在失配。传感器线圈芯,无锡东英电子有限公司。四川传感器线圈配件
传感器线圈需要与电路板精确匹配。福建传感器线圈定做
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。福建传感器线圈定做