電渦流測量原理是一種非接觸式測量原理。這種類型的傳感器特別適合測量快速的位移變化,且無需在被測物體上施加外力。而非接觸測量對于被測表面不允許接觸的情況,或者需要傳感器有超長壽命的應用領用意義重大。嚴格來講,電渦流測量原理應該屬于一種電感式測量原理。電渦流效應源自振蕩電路的能量。而電渦流需要在可導電的材料內(nèi)才可以形成。給傳感器探頭內(nèi)線圈提供一個交變電流,可以在傳感器線圈周圍形成一個磁場。如果將一個導體放入這個磁場,根據(jù)法拉第電磁感應定律,導體內(nèi)會激發(fā)出電渦流。根據(jù)楞茲定律,電渦流的磁場方向與線圈磁場正好相反,而這將改變探頭內(nèi)線圈的阻抗值。而這個阻抗值的變化與線圈到被測物體之間的距離直接相關。傳感器探頭連接到控制器后,控制器可以從傳感器探頭內(nèi)獲得電壓值的變化量,并以此為依據(jù),計算出對應的距離值。電渦流測量原理可以運用于所有導電材料。由于電渦流可以穿透絕緣體,即使表面覆蓋有絕緣體的金屬材料,也可以作為電渦流傳感器的被測物體。獨特的圈式繞組設計在實現(xiàn)傳感器外形緊湊的同時,可以滿足其運轉(zhuǎn)于高溫測量環(huán)境的要求。所有德國米銥的電渦流傳感器都可以承受有灰塵,潮濕,油污和壓力的測量環(huán)境。盡管如此。傳感器線圈哪家好,無錫東英電子有限公司值得信賴,歡迎您的光臨!遼寧批發(fā)傳感器線圈
定位器404被耦合到底座406,并且可以包括四個步進電機,這些步進電機提供目標的4軸運動,即x、v、z以及繞z軸的旋轉(zhuǎn)。這樣,如圖4b所示的系統(tǒng)400能夠沿包括z方向在內(nèi)的所有可能方向掃描位置定位器系統(tǒng)410中的接收二器線圈上方的金屬目標408,以產(chǎn)生不同的氣隙。如前所述,氣隙是金屬目標408與放置位置定位系統(tǒng)410的發(fā)射線圈和接收線圈的pcb之間的距離。這樣的系統(tǒng)可以用于位置定位器系統(tǒng)410的校準、線性化和分析。圖4c示出在具有發(fā)射線圈106和接收線圈104的旋轉(zhuǎn)位置定位器系統(tǒng)410上方的金屬目標408的掃描。如圖4c所示,金屬目標408在線圈104上方從0°掃描到θ°。圖4d示出當如圖4c所示地掃描金屬目標408時從線圈104測量的電壓vsin和電壓vcos與仿真的結(jié)果的比較的示例。在圖4d的特定示例中,金屬目標408在50個位置被掃描。十字表示樣本電壓,實線表示由電磁場求解程序cdice-bim所仿真的值。吉林傳感器線圈共同合作傳感器線圈哪家專業(yè),無錫東英電子有限公司值得信賴,期待您的來電!
圖7c示出操作圖7a所示的算法的系統(tǒng)的輸入屏幕快照。圖8a和圖8b示出根據(jù)本發(fā)明的一些實施例的線圈設計。圖9a、圖9b和圖9c示出根據(jù)本發(fā)明的一些實施例的另一個示例線圈設計。圖9d和圖9e示出根據(jù)一些實施例的線圈設計的性能特性。圖10a示出根據(jù)一些實施例的仿真算法。圖10b和圖10c示出在導線周圍生成的場和在矩形跡線周圍生成的場。圖10d和圖10e示出通過將矩形跡線視為一維導線、多導線或3d塊狀件(brick)而生成的誤差。圖10f示出在接收器線圈上方的金屬目標中的渦電流的仿真。圖11示出根據(jù)一些實施例的用于調(diào)整接收器線圈設計的算法。圖12示出根據(jù)一些實施例的用于調(diào)整接收器線圈設計的算法的另一個實施例。圖13示出優(yōu)化無阱(well)設計。圖14示出經(jīng)優(yōu)化的有阱設計。下文進一步討論本發(fā)明的實施例的這些和其他方面。具體實施方式在下文的描述中,闡述了描述本發(fā)明的一些實施例的具體細節(jié)。然而,對于本領域技術人員將顯而易見的是,可以在沒有這些具體細節(jié)中的一些或全部的情況下實踐一些實施例。本文公開的具體實施例意在是說明性的而不是限制性的。本領域技術人員可以認識到盡管在此未具體描述但是在本公開的范圍和精神之內(nèi)的其他元素。
位置傳感器在各種設置中被用于測量一個組件相對于另一個組件的位置。感應式位置傳感器可被用于汽車、工業(yè)和消費者應用中,以用于旋轉(zhuǎn)和線性運動感測。在許多感應定位感測系統(tǒng)中,發(fā)射線圈被用于在一組接收器線圈上方滑動或旋轉(zhuǎn)的金屬目標中感應出渦電流。接收線圈接收由渦電流和發(fā)射線圈生成的磁場,并將信號提供給處理器。處理器使用來自接收器線圈的信號來確定金屬目標在這組線圈上方的位置。處理器、發(fā)射器線圈和接收器線圈都可以被形成在印刷電路板(pcb)上。然而,這些系統(tǒng)由于許多原因而顯示出不準確性。例如,由發(fā)射器生成的電磁場以及在金屬目標中生成的合成場可能是不均勻的,導線跡線與發(fā)射線圈的連接以及接收線圈的布置可能導致進一步的不均勻。被安裝在pcb上的線圈和金屬目標之間的氣隙(ag)可能是不均勻的。此外,由接收器線圈生成的信號的幅度可能具有偏差(offset)。多個接收器線圈之間可能存在失配。金屬目標與多個接收器線圈中的每個線圈之間可以是不同的耦合效果。這些和其他因素可能導致位置定位系統(tǒng)的不準確的結(jié)果。因此,需要開發(fā)更好的設計傳感器線圈的方法,其為位置感測提供更好的準確度。技術實現(xiàn)要素:在一些實施例中,提供了一種線圈設計系統(tǒng)。傳感器線圈哪家服務好,無錫東英電子有限公司為您服務!期待您的來電!
元啟發(fā)式優(yōu)化求解器往往很慢。因此,在一些實施例中,可以使用元啟發(fā)式全局搜索技術,例如遺傳算法或粒子群算法。在一些實施例中,可以在步驟1104和步驟1106中使用確定性算法,例如內(nèi)部點方法,或信任區(qū)域算法。具體地,由于用于接收線圈804和接收線圈806的初始設計可以是標準的正弦和余弦輪廓,并且所得到的優(yōu)化設計可能導致對初始設計的小的擾動,因此期望可以使用局部搜索方法來充分地查找導致佳設計的全局小值。優(yōu)化理論的基礎可以在例如以下中找到:,engineeringoptimization:theoryandpractice(工程優(yōu)化:理論與實踐),johnwiley&sons,2009年。圖12示出算法712的另一個實施例。在步驟1202中提供的輸入與針對圖11的步驟1102所討論的輸入相同。在步驟1204中,自動生成提供大的對稱性并減小所需的空間的發(fā)射線圈(tx)。在圖13中示出可以得到的示例發(fā)射線圈,其中根據(jù)在跡線到跡線的距離和通孔尺寸(焊盤半徑)方面的pcb規(guī)范來計算跡線偏離1304。此外,通過交替的通孔定位1302可以減小空間。在圖12所示的算法712的實施例中,該算法調(diào)整正弦接收線圈,并且相對于經(jīng)修改的正弦接收線圈來定義余弦接收線圈。本領域技術人員將認識到,代替修改正弦接收線圈。購買傳感器線圈需要注意什么?其它傳感器線圈定做
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由va+vb給出的vcos為0。類似地,圖2c示出金屬目標124相對于正弦定向線圈112和余弦定向線圈110處于180°位置。因此,正弦定向線圈112中的環(huán)路116和環(huán)路118的一半被金屬目標124覆蓋,而余弦定向環(huán)路110中的環(huán)路122被金屬目標124覆蓋。因此va=-1、vb=0、vc=1/2、vd=-1/2、以及ve=0。結(jié)果,vsin=0且vcos=-1。圖2d示出vcos和vsin相對于具有圖2a、圖2b和圖2c中提供的線圈拓撲的金屬目標124的角位置的曲線圖。如圖2d所示,可以通過處理vcos和vsin的值來確定角位置。如圖所示,通過從定義的初始位置到定義的結(jié)束位置對目標進行掃描,將在接收器的輸出中生成圖2d中所示的正弦(vsin)和余弦(vcos)電壓。金屬目標124相對于接收線圈104的角位置可以根據(jù)來自正弦定向線圈112的vsin和余弦定向線圈110的vcos的值來確定,如圖2e所示。例如,目標的角位置可以被計算為:角位置=arctan(vsin/vcos)。圖2e示出了這一點,并且示出vcos和vsin的正弦形式以及根據(jù)vcos和vsin的值得出的對金屬目標124的位置的確定。在線性位置定位系統(tǒng)中,可以通過知道接收器線圈104的跡線的正弦形式的波長(即,正弦定向線圈112的跡線和余弦定向線圈110的跡線的峰距區(qū)域之間的間隔)。遼寧批發(fā)傳感器線圈
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