云南汽车电子传感器线圈

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。传感器线圈的线圈绝缘层可以防止电流泄漏。云南汽车电子传感器线圈

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。其它传感器线圈定做传感器线圈的线圈设计需要考虑其工作环境。

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。

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。传感器线圈的线圈在设计时需要考虑其成本效益。

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的线圈调整步骤712的经调整的线圈设计来提供，如图7a所示。算法704然后进行到步骤1003。在步骤1003中，算法704以在步骤1002中设置的频率参数计算发射线圈(tx)的迹线的电阻r和电感l。在不存在目标的情况下执行计算，以给出品质因数的估计q＝2πfl/r。在步骤1004中，设置参数以仿真特定线圈设计的性能和在步骤1002中接收的线圈设计的气隙，其中金属目标如在扫描参数中定义的被设置在现行位置。如果这是次迭代，则将现行位置设置为在步骤1002中接收到的数据中所定义的扫描的起点。否则，将位置设置为扫描中的当前定义的位置。在步骤1006中，确定由发射线圈生成的电磁场。传感器线圈的各方面的特性；山西传感器线圈用途

定制传感器线圈，无锡东英电子有限公司。云南汽车电子传感器线圈

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证，则修改算法700的输入设计，并返回算法700。在一些实施例中，在步骤736中产生错误，指示仿真未正确地运行，因此仿真自身需要进行调整以便更好地仿真特定位置定位系统中的所有非理想性。在那种情况下，步骤736也可以是模型校准算法。因此，在本发明的一些实施例中，可以通过迭代地提供当前线圈设计的仿真，然后根据该仿真修改线圈设计，直到线圈设计满足期望的规范为止，来产生优化的线圈设计。在一些情况下，作为后一步，将物理产生并测试经优化的线圈设计，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。云南汽车电子传感器线圈