當(dāng)有電流流過(guò)一根導(dǎo)線時(shí)，就會(huì)在這根導(dǎo)線的周?chē)a(chǎn)生一定的電磁場(chǎng)，而這個(gè)電磁場(chǎng)的導(dǎo)線本身又會(huì)對(duì)處在這個(gè)電磁場(chǎng)范圍內(nèi)的導(dǎo)線發(fā)生感應(yīng)作用。對(duì)產(chǎn)生電磁場(chǎng)的導(dǎo)線本身發(fā)生的作用，叫做“自感“，即導(dǎo)線自己產(chǎn)生的變化電流產(chǎn)生變化磁場(chǎng)，這個(gè)磁場(chǎng)又進(jìn)一步影響了導(dǎo)線中的電流；對(duì)處在這個(gè)電磁場(chǎng)范圍的其他導(dǎo)線產(chǎn)生的作用，叫做“互感“。電感線圈的電特性和電容器相反，“通低頻，阻高頻“。高頻信號(hào)通過(guò)電感線圈時(shí)會(huì)遇到很大的阻力，很難通過(guò)；而對(duì)低頻信號(hào)通過(guò)它時(shí)所呈現(xiàn)的阻力則比較小，即低頻信號(hào)可以較容易的通過(guò)它。電感線圈對(duì)直流電的電阻幾乎為零。電阻，電容和電感，他們對(duì)于電路中電信號(hào)的流動(dòng)都會(huì)呈現(xiàn)一定的阻力，這種阻力我們稱(chēng)之為“阻抗”。電感線圈對(duì)電流信號(hào)所呈現(xiàn)的阻抗利用的是線圈的自感。電感線圈有時(shí)我們把它簡(jiǎn)稱(chēng)為“電感”或“線圈”，用字母“L”表示。繞制電感線圈時(shí)，所繞的線圈的圈數(shù)我們一般把它稱(chēng)為線圈的“匝數(shù)“。傳感器線圈的繞制工藝決定了其穩(wěn)定性。批發(fā)汽車(chē)傳感器線圈優(yōu)勢(shì)

    該方法可以在圖7a的步驟704、步驟706、步驟708和步驟712所示的迭代算法中自動(dòng)完成，并且在步驟704中使用仿真代碼和在步驟712中使用線圈設(shè)計(jì)代碼以收斂于優(yōu)設(shè)計(jì)。然后可以在eda工具的幫助下，將在步驟710中輸出的經(jīng)改進(jìn)的設(shè)計(jì)線圈印刷在pcb上?？梢砸耘c實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有設(shè)計(jì)非常相同的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)全新的設(shè)計(jì)。具體地，可以將新設(shè)計(jì)輸入到算法700的步驟702，并且可以執(zhí)行算法700以?xún)?yōu)化線圈設(shè)計(jì)。然后可以將在算法700的步驟710中輸出的經(jīng)優(yōu)化的線圈設(shè)計(jì)輸入到算法720，并且可以實(shí)際產(chǎn)生該設(shè)計(jì)以進(jìn)行測(cè)試。如上所述，算法720然后可以驗(yàn)證經(jīng)優(yōu)化的線圈設(shè)計(jì)的操作。算法700的步驟712中執(zhí)行的線圈設(shè)計(jì)工具可用于根據(jù)在步驟704中由仿真工具執(zhí)行的仿真，使用步驟712的線圈設(shè)計(jì)工具來(lái)設(shè)計(jì)pcb上的正弦和余弦的幾何形狀。如算法700所示的用于優(yōu)化線圈設(shè)計(jì)的迭代算法包括步驟704中的仿真工具和步驟712中的線圈設(shè)計(jì)工具。具體地，算法700在步驟706中計(jì)算小位置誤差，并且在步驟706、步驟708和步驟712中小化rx線圈的非理想性。利用在此優(yōu)化之后獲得的坐標(biāo)，可以使用商業(yè)eda工具印刷pcb，如步驟710所示。本發(fā)明的實(shí)施例可用于產(chǎn)生用于位置定位系統(tǒng)的線圈設(shè)計(jì)。批發(fā)汽車(chē)傳感器線圈優(yōu)勢(shì)傳感器線圈的靈敏度直接影響測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

    具體地，提出一種提供經(jīng)優(yōu)化的位置定位傳感器線圈設(shè)計(jì)的方法。該方法包括：接收線圈設(shè)計(jì)；利用該線圈設(shè)計(jì)對(duì)位置確定進(jìn)行仿真，以形成仿真性能；將仿真響應(yīng)與規(guī)范進(jìn)行比較以提供比較；以及基于仿真性能和性能規(guī)范之間的比較來(lái)修改線圈設(shè)計(jì)，以獲得更新的線圈設(shè)計(jì)。下文結(jié)合附圖討論這些和其他實(shí)施例。附圖說(shuō)明圖1a和圖1b示出用于確定目標(biāo)的位置的線圈系統(tǒng)。圖2a、圖2b、圖2c、圖2d和圖2e示出在整個(gè)線圈系統(tǒng)上掃描金屬目標(biāo)時(shí)的接收器線圈的響應(yīng)。圖3a和圖3b示出線圈系統(tǒng)中的印刷電路板上的接收線圈的配置。圖3c示出由線圈系統(tǒng)中的發(fā)射線圈生成的電磁場(chǎng)的非均一性。圖3d和圖3e示出由線圈系統(tǒng)中的接收器線圈測(cè)量的場(chǎng)的差異。圖4a示出測(cè)試位置定位系統(tǒng)的準(zhǔn)確性的測(cè)試設(shè)備的框圖。圖4b示出諸如圖4a所示的測(cè)試設(shè)備。圖4c示出利用圖4b所示的測(cè)試設(shè)備來(lái)測(cè)試位置定位系統(tǒng)。圖4d示出利用圖4b所示的測(cè)試設(shè)備測(cè)量的來(lái)自位置定位系統(tǒng)中的接收線圈的接收電壓。圖5示出測(cè)量到的響應(yīng)和仿真響應(yīng)。圖6示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例優(yōu)化的示例線圈設(shè)計(jì)的測(cè)量到的響應(yīng)與仿真響應(yīng)之間的誤差。圖7a和圖7b示出根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的用于優(yōu)化位置定位傳感器的線圈設(shè)計(jì)的算法。

    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(chēng)性的問(wèn)題，其中，發(fā)射線圈106與接收線圈104是不對(duì)稱(chēng)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(chēng)。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(méi)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。傳感器線圈的線圈絕緣層可以防止電流泄漏。

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。傳感器線圈的線圈繞制緊密度影響其電磁特性。廣東尼龍傳感器線圈

傳感器線圈的線圈在高溫環(huán)境下可能會(huì)降低性能。批發(fā)汽車(chē)傳感器線圈優(yōu)勢(shì)

    利用在步驟1002中提供的其他參數(shù)來(lái)接收發(fā)射線圈的驅(qū)動(dòng)電壓和操作頻率。一旦確定了來(lái)自發(fā)射線圈的電磁場(chǎng)，在步驟1008中就可以確定由于這些場(chǎng)而在金屬目標(biāo)中生成的渦電流。根據(jù)渦電流，可以仿真由目標(biāo)生成的磁場(chǎng)。在步驟1010中，確定由于由發(fā)射線圈生成的場(chǎng)和由金屬目標(biāo)中的感應(yīng)渦電流生成的場(chǎng)的組合而在接收器線圈中生成的電壓。在步驟1011中，針對(duì)目標(biāo)的現(xiàn)行位置再次執(zhí)行電感l(wèi)的計(jì)算，以評(píng)估l相對(duì)于步驟1003的結(jié)果的變化。在步驟1012中，存儲(chǔ)響應(yīng)數(shù)據(jù)以供將來(lái)參考。在步驟1014中，算法704進(jìn)行檢查以查看掃描是否已經(jīng)完成。如果未完成，則算法704進(jìn)行到步驟1018，在步驟1018處，金屬目標(biāo)的當(dāng)前位置遞增，然后進(jìn)行到步驟1004，在步驟1004處開(kāi)始對(duì)該位置的仿真。如果掃描完成，則算法704進(jìn)行到步驟1016，在步驟1016處，仿真結(jié)束，并且算法返回到圖7a所示的算法700的步驟706。仿真和根據(jù)仿真對(duì)線圈的重新配置(在圖7a中，仿真步驟704、比較步驟706、決策步驟708和設(shè)計(jì)調(diào)整步驟712)應(yīng)足夠快，以在短時(shí)間段內(nèi)測(cè)試大量的線圈設(shè)計(jì)配置。在通過(guò)算法700獲得經(jīng)優(yōu)化的線圈設(shè)計(jì)之前，可以使用數(shù)百甚至數(shù)千次仿真。因此，存在一些模型簡(jiǎn)化，這盡管基本上不影響仿真的準(zhǔn)確性。批發(fā)汽車(chē)傳感器線圈優(yōu)勢(shì)