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。传感器线圈的自感和互感特性需要精确测量。塑料传感器线圈产品分类选择知识
可以在具有足够的计算能力来执行适当的仿真的计算系统上执行算法700。这样的系统通常包括被耦合到存储器的处理器。存储器可以包括用于存储数据和编程的易失性存储器或非易失性存储器二者。在一些情况下,可以使用固定存储,例如硬盘驱动器。该系统将包括用户接口,例如键盘、触摸屏、视频显示器、指示设备或其他常见组件。该系统将能够执行这里描述的算法,与用户交互,并输出终的线圈设计,以产生具有优化设计的印刷电路板。如图7a所示,算法700以输入步骤702开始。在步骤702中,输入线圈设计以进行优化。具体地,输入发射线圈和接收线圈的坐标、布局和特性,包括与连接节点、通孔有关的信息、以及关于这些线圈的其他参数。另外,输入金属目标的设计,包括金属目标与线圈之间的气隙距离。此外,提供所得到的位置定位系统的准确性的期望规范。还输入系统操作参数(例如,期望驱动发射线圈的频率和强度)。一旦在步骤702中将数据输入到算法700,算法700就继续到步骤704。图7c示出指示步骤702的线圈设计参数的输入的屏幕快照。在步骤704中,仿真在金属目标位于其扫描中的不同位置处时对输入发射线圈的电力的响应。具体地,确定响应于由发射线圈所生成的场而由金属目标生成的场。耐磨传感器线圈厂家哪家好传感器线圈的电磁干扰是设计时需要考虑的问题。
图4d示出利用图4b所示的测试设备测量的来自位置定位系统中的接收线圈的接收电压。图5示出测量到的响应和仿真响应。图6示出根据本发明的实施例优化的示例线圈设计的测量到的响应与仿真响应之间的误差。图7a和图7b示出根据本发明的一些实施例的用于优化位置定位传感器的线圈设计的算法。图7c示出操作图7a所示的算法的系统的输入屏幕快照。图8a和图8b示出根据本发明的一些实施例的线圈设计。图9a、图9b和图9c示出根据本发明的一些实施例的另一个示例线圈设计。图9d和图9e示出根据一些实施例的线圈设计的性能特性。图10a示出根据一些实施例的仿真算法。图10b和图10c示出在导线周围生成的场和在矩形迹线周围生成的场。图10d和图10e示出通过将矩形迹线视为一维导线、多导线或3d块状件(brick)而生成的误差。图10f示出在线圈上方的金属目标中的涡电流的仿真。图11示出根据一些实施例的用于调整线圈设计的算法。图12示出根据一些实施例的用于调整线圈设计的算法的另一个实施例。图13示出优化无阱(well)设计。图14示出经优化的有阱设计。下文进一步讨论本发明的实施例的这些和其他方面。具体实施方式在下文的描述中,阐述了描述本发明的一些实施例的具体细节。然而。
如图3a所示,线圈112由pcb322的顶侧上的迹线302和pcb322的底侧上的迹线304形成。迹线302和迹线304通过穿过pcb322而形成的通孔306电接合。如图3a所示,通孔306、顶侧迹线302和底侧迹线304被布置为允许形成余弦定向线圈112。例如,部分310和部分312允许线圈112交叉以形成环路114、环路116和环路118,同时在相交处将迹线分离。如进一步示出的,部分314、部分316、部分318和部分320允许余弦定向线圈112覆盖在pcb上。然而,通孔306和pcb322的相对的两侧上的迹线302和迹线304的存在降低了由线圈104检测到的信号的有效幅度。有效地,通孔306在发射线圈106和信号线圈104之间形成间隙距离,这本身对位置定位系统的准确性有很大的影响。这还与以下相结合:由于在pcb322的顶侧和底侧上都形成了信号线圈104的迹线,而导致的金属目标124和pcb322上的信号线圈104之间的有效气隙的增加。图3b示出另一个关于对称性的问题,其中,发射线圈106与接收线圈104是不对称的。在图3b所示的情况下,接收线圈104不以发射线圈106为中心,并且形成与接收线圈104和发射线圈106的连接的迹线也不对称。图3c示出由发射线圈106生成的磁场强度的不均匀性。如图3c所示。无锡市制作传感器线圈的地方;
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。利用在步骤1002中提供的其他参数来接收发射线圈的驱动电压和操作频率。一旦确定了来自发射线圈的电磁场,在步骤1008中就可以确定由于这些场而在金属目标中生成的涡电流。根据涡电流,可以仿真由目标生成的磁场。在步骤1010中,确定由于由发射线圈生成的场和由金属目标中的感应涡电流生成的场的组合而在线圈中生成的电压。在步骤1011中,针对目标的现行位置再次执行电感l的计算,以评估l相对于步骤1003的结果的变化。在步骤1012中,存储响应数据以供将来参考。在步骤1014中,算法704进行检查以查看扫描是否已经完成。如果未完成,则算法704进行到步骤1018,在步骤1018处,金属目标的当前位置递增,然后进行到步骤1004,在步骤1004处开始对该位置的仿真。如果扫描完成,则算法704进行到步骤1016,在步骤1016处,仿真结束,并且算法返回到图7a所示的算法700的步骤706。仿真和根据仿真对线圈的重新配置(在图7a中,仿真步骤704、比较步骤706、决策步骤708和设计调整步骤712)应足够快,以在短时间段内测试大量的线圈设计配置。在通过算法700获得经优化的线圈设计之前。传感器线圈哪家好,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!山西微型传感器线圈
冰箱传感器线圈芯,无锡东英电子有限公司。塑料传感器线圈产品分类选择知识
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。塑料传感器线圈产品分类选择知识