北京汽车精密传感器线圈

    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(rx)104的布置。如图1b所示，传感器接收线圈104包括正弦波定向线圈rxsin112和余弦定向信号线圈rxcos110。正弦波定向线圈rxsin112包括正弦环路114、正弦环路116和正弦环路118，其中，线圈112沿同相或反相方向(此处描绘为顺时针或逆时针图示)缠绕，以由于电磁场108的存在而在环路中产生相反符号的电压。如图所示，正弦波定向线圈112的布线提供环路114和环路118的顺时针旋转从而产生标称正电压、以及环路116的逆时针旋转从而产生标称负电压。类似地。空气传感器线圈，无锡东英电子有限公司。北京汽车精密传感器线圈

    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。北京汽车精密传感器线圈新传感器线圈芯，无锡东英电子有限公司。

    发射/接收电路102和接收线圈104之间的金属迹线的连接以及发射/接收电路102和发射线圈106之间的金属迹线的连接，其也对所生成的电磁场有贡献；金属目标124与安装有接收线圈104和发射线圈106的pcb之间的气隙(ag)；正弦定向线圈112和余弦定向线圈110之间的幅度偏差；来自正弦定向线圈112和余弦定向线圈110的接收信号之间的失配；正弦定向线圈112和余弦定向线圈110中的不同的耦合效应。此外，金属目标124和pcb之间的气隙(ag)与位置确定的准确性之间存在很强的相关性。此外，在理想情况下，正弦定向线圈112和余弦定向线圈110的拓扑是理想的三角函数，但是在实际设计中，这些线圈104不是理想的，并且具有若干个通孔，以允许通过使用pcb的两面将迹线互相盘绕在pcb上。图3a示出被定向在pcb(为清楚起见，图3a中未示出)上的正弦定向线圈112。pcb被定位为使得形成正弦定向线圈112的迹线被定位在pcb的顶侧和底侧。在本公开中，对pcb的顶侧或底侧的引用指示pcb的相对侧，并且关于pcb的定向没有其他含义。通常，位置定位系统被定位成使得pcb的顶侧面向金属目标124的表面。图3b示出pcb322的顶侧，在顶侧上形成用于形成发射线圈106、正弦定向线圈112和余弦定向线圈110的顶侧迹线。

    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。传感器线圈品牌，无锡东英电子有限公司。

    使得用于发射线圈802的迹线中的一些迹线在pcb的一侧上，而发射线圈802的其他迹线在pcb的相反侧上。在一些情况下，可以优化发射线圈以使其相对于接收线圈尽可能对称，同时小化所需空间。图8a示出通孔814和通孔816，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。定制传感器线圈，无锡东英电子有限公司。江西**传感器线圈

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    线圈是由导线一圈靠一圈地绕在绝缘管上，导线彼此互相绝缘，而绝缘管可以是空心的，也可以包含铁芯或磁粉芯。线圈的电感用L表示，单位有亨利(H)、毫亨利(mH)、微亨利(μH)，1H=10^3mH=10^6μH。简介电感线圈是利用电磁感应的原理进行工作的器件。当有电流流过一根导线时，就会在这根导线的周围产生一定的电磁场，而这个电磁场的导线本身又会对处在这个电磁场范围内的导线发生感应作用。对产生电磁场的导线本身发生的作用，叫做“自感“，即导线自己产生的变化电流产生变化磁场，这个磁场又进一步影响了导线中的电流；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。北京汽车精密传感器线圈