電渦流式傳感器,將位移、厚度、材料損傷等非電量轉(zhuǎn)換為電阻抗的變化(或電感、Q值的變化),從而進(jìn)行非電量的測(cè)量。一、工作原理電渦流式傳感器由傳感器激勵(lì)線圈和被測(cè)金屬體組成。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,當(dāng)傳感器激勵(lì)線圈中通過以正弦交變電流時(shí),線圈周圍將產(chǎn)生正選交變磁場(chǎng),是位于蓋磁場(chǎng)中的金屬導(dǎo)體產(chǎn)生感應(yīng)電流,該感應(yīng)電流又產(chǎn)生新的交變磁場(chǎng)。新的交變磁場(chǎng)阻礙原磁場(chǎng)的變化,使得傳感器線圈的等效阻抗發(fā)生變化。傳感器線圈受電渦流影響時(shí)的等效阻抗Z為式中,ρ為被測(cè)體的電阻率;μ為被測(cè)體的磁導(dǎo)率;r為線圈與被測(cè)體的尺寸因子;f為線圈中激磁電流的頻率;x為線圈與導(dǎo)體間的距離。由此可見,線圈阻抗的變化完全取決于被測(cè)金屬的電渦流效應(yīng),分別與以上因素有關(guān)。如果只改變式中的一個(gè)參數(shù),保持其他參數(shù)不變,傳感器線圈的阻抗Z就只與該參數(shù)有關(guān),如果測(cè)出傳感器線圈阻抗的變化,就可以確定該參數(shù)。在實(shí)際應(yīng)用中,通常是改變線圈與導(dǎo)體間的距離x,而保持其他參數(shù)不變,來實(shí)現(xiàn)位移和距離測(cè)量。二、等效電路討論電渦流式傳感器時(shí)。制作傳感器線圈的材料是什么;空調(diào)傳感器線圈 氣動(dòng)
部分314、部分316、部分318和部分320允許余弦定向線圈112覆蓋在pcb上。然而,通孔306和pcb322的相對(duì)的兩側(cè)上的跡線302和跡線304的存在降低了由線圈104檢測(cè)到的信號(hào)的有效幅度。有效地,通孔306在發(fā)射線圈106和信號(hào)線圈104之間形成間隙距離,這本身對(duì)位置定位系統(tǒng)的準(zhǔn)確性有很大的影響。這還與以下相結(jié)合:由于在pcb322的頂側(cè)和底側(cè)上都形成了信號(hào)線圈104的跡線,而導(dǎo)致的金屬目標(biāo)124和pcb322上的信號(hào)線圈104之間的有效氣隙的增加。圖3b示出另一個(gè)關(guān)于對(duì)稱性的問題,其中,發(fā)射線圈106與接收線圈104是不對(duì)稱的。在圖3b所示的情況下,接收線圈104不以發(fā)射線圈106為中心,并且形成與接收線圈104和發(fā)射線圈106的連接的跡線也不對(duì)稱。圖3c示出由發(fā)射線圈106生成的磁場(chǎng)強(qiáng)度的不均勻性。如圖3c所示,發(fā)射線圈106的兩條跡線位于圖上的位置0和位置5處,而接收線圈104被定位在位置0和位置5之間。圖3c示出這些跡線之間的磁場(chǎng)在兩條跡線之間具有小值。圖3c沒有示出由于連接圖3c中所示的兩條跡線并且垂直于圖3c中所示的跡線的兩條跡線而引起的另外的變形(distortion)。圖3d和圖3e還示出可能由發(fā)射線圈106中的位移引起的不準(zhǔn)確性。如圖3d和圖3e所示,發(fā)射線圈106包括位移330。空調(diào)傳感器線圈 氣動(dòng)傳感器線圈的注意事項(xiàng)是什么?
正弦定向接收器線圈906包括阱908和阱912,并且被連接到引線924。類似地,余弦定向接收器線圈904包括阱910和阱914,并且被耦合到引線926。pcb還可以具有安裝孔918。圖9a示出線圈設(shè)計(jì)900的平面圖,而圖9b示出線圈設(shè)計(jì)900的斜視圖,其示出在其上形成線圈設(shè)計(jì)900的pcb板的兩側(cè)上的通孔和跡線。圖9c示出印刷電路板930上的線圈設(shè)計(jì)900的平面圖。此外,被耦合到引線920、引線924和引線926的控制電路932被安裝在電路板930上。圖9d示出類似于在定位系統(tǒng)400中使用的實(shí)際位置的實(shí)際位置與在例如算法700的步驟704中通過使用rx電壓通過仿真重構(gòu)的位置之間的百分比誤差。如圖9d所示,在已經(jīng)根據(jù)算法700優(yōu)化線圈設(shè)計(jì)900之后,理論結(jié)果與仿真結(jié)果之間的百分比誤差小于%。圖9e示出在已經(jīng)根據(jù)算法700優(yōu)化線圈設(shè)計(jì)900之后的實(shí)際角位置和仿真角位置。圖6也示出在已經(jīng)應(yīng)用線性化算法之后經(jīng)優(yōu)化的線圈設(shè)計(jì)900的全標(biāo)度誤差的百分比。在該標(biāo)度下,誤差小于%fs。本發(fā)明的實(shí)施例包括:仿真步驟704,其仿真位置定位系統(tǒng)線圈設(shè)計(jì)的響應(yīng);以及,線圈設(shè)計(jì)調(diào)整算法712,其使用所仿真的響應(yīng)來調(diào)整線圈設(shè)計(jì)以獲得更好的準(zhǔn)確性。如上所述,位置傳感器遭受許多非理想性。首先,tx線圈所產(chǎn)生的磁場(chǎng)高度不均勻。
這些步進(jìn)電機(jī)提供目標(biāo)的4軸運(yùn)動(dòng),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(biāo)408,以產(chǎn)生不同的氣隙。如前所述,氣隙是金屬目標(biāo)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(zhǔn)、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(biāo)408的掃描。如圖4c所示,金屬目標(biāo)408在接收器線圈104上方從0°掃描到θ°。圖4d示出當(dāng)如圖4c所示地掃描金屬目標(biāo)408時(shí)從接收器線圈104測(cè)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(biāo)408在50個(gè)位置被掃描。十字表示樣本電壓,實(shí)線表示由電磁場(chǎng)求解程序cdice-bim所仿真的值。位置定位器系統(tǒng)410的準(zhǔn)確度可以被定義為在金屬目標(biāo)408從初始位置掃描到結(jié)束位置期間的位置的測(cè)量與該掃描的預(yù)期理想曲線之間的差。該結(jié)果以相對(duì)于全標(biāo)度的百分比表示,如圖5所示。在圖5中,pos0是來自位置定位系統(tǒng)410的測(cè)量值,并且輸出擬合是理想曲線。pos0是從控制器402的寄存器測(cè)量的值,而fs是全標(biāo)度的值。例如。傳感器線圈哪家專業(yè),無(wú)錫東英電子有限公司值得信賴,期待您的來電!
圖2b示出金屬目標(biāo)124相對(duì)于正弦定向線圈112和余弦定向線圈110處于90°位置。如圖2b所示,在正弦定向線圈112中,金屬目標(biāo)124完全覆蓋環(huán)路116,并且使環(huán)路114和環(huán)路118未被覆蓋。結(jié)果,vc=1/2、vd=0、以及ve=1/2,因此vsin=vc+vd+ve=1。類似地,在余弦定向線圈110中,環(huán)路120的一半被覆蓋,導(dǎo)致va=-1/2,并且環(huán)路122的一半被覆蓋,導(dǎo)致vb=1/2。因此,由va+vb給出的vcos為0。類似地,圖2c示出金屬目標(biāo)124相對(duì)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(biāo)124覆蓋,而余弦定向環(huán)路110中的環(huán)路122被金屬目標(biāo)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(duì)于具有圖2a、圖2b和圖2c中提供的線圈拓?fù)涞慕饘倌繕?biāo)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(duì)目標(biāo)進(jìn)行掃描,將在的輸出中生成圖2d中所示的正弦(vsin)和余弦(vcos)電壓。金屬目標(biāo)124相對(duì)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。無(wú)錫東英電子有限公司傳感器線圈;外殼傳感器線圈廠家供貨
傳感器線圈的線圈在長(zhǎng)時(shí)間使用后可能會(huì)發(fā)生老化??照{(diào)傳感器線圈 氣動(dòng)
二)磁場(chǎng)的強(qiáng)度在近房間中心的磁場(chǎng)強(qiáng)度與回路中電流的大小和回路數(shù)直接成正比,與回路的直徑成反比例。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)(IEC60118—4,BS7594)指出:一個(gè)磁場(chǎng)的長(zhǎng)期平均輸出功率值應(yīng)為100mA/m(指每米毫安培)。不得低于70mA/m或高于140mA/m。該值是在回路內(nèi),距離地板1.2米時(shí)測(cè)得的磁場(chǎng)垂直面上的強(qiáng)度。允許在言語(yǔ)中出現(xiàn)達(dá)到400mA/m的強(qiáng)度峰值、頻率范圍應(yīng)當(dāng)覆蓋100Hz—5kHz。在回路中心的直徑a米,有n周圍繞的回路其磁場(chǎng)強(qiáng)度可以用下式計(jì)算:H是磁場(chǎng)的強(qiáng)度,用每米毫安培表示,I是電流值的均方根,用安培表示、對(duì)一個(gè)正方形的回路,大小用a米表示,其磁場(chǎng)強(qiáng)度要比計(jì)算的值少10%。如果磁場(chǎng)的長(zhǎng)期平均輸出功率強(qiáng)度要達(dá)到100mA/m,則回路輸出的值至少要在400mA/m(好560mA/m),這樣可以避免在更大強(qiáng)度的言語(yǔ)聲音中產(chǎn)生過多的削峰。根據(jù)電磁原理我們可以看到,感應(yīng)回路線圈并不是在建筑中產(chǎn)生磁場(chǎng)的的一條電線,所有建筑中的電線都會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng),因此,助聽器不僅能收到語(yǔ)音信號(hào),也可以接收到其他磁場(chǎng)信號(hào),如50Hz的電源電壓信號(hào)等。在布線的時(shí)候要充分考慮到干擾源的問題。如果音頻磁場(chǎng)太弱,信噪比就不夠大。提高信號(hào)發(fā)射功率,可以干擾。在一些體積較小的助聽器中(其線圈亦小)??照{(diào)傳感器線圈 氣動(dòng)