浙江传感器线圈定做
相关申请的交叉引用本申请要求发明人为qama和specogna、标题为“sensorcoiloptimization(传感器线圈优化)”的在2018年6月29日提交的美国专利申请,这些申请中的每个申请通过引用整体并入本文。本发明的实施例涉及位置传感器,更具体地涉及位置传感器中的传感器线圈的优化。背景技术:位置传感器在各种设置中被用于测量一个组件相对于另一个组件的位置。感应式位置传感器可被用于汽车、工业和消费者应用中,以用于旋转和线性运动感测。在许多感应定位感测系统中,发射线圈被用于在一组线圈上方滑动或旋转的金属目标中感应出涡电流。接收线圈接收由涡电流和发射线圈生成的磁场,并将信号提供给处理器。处理器使用来自线圈的信号来确定金属目标在这组线圈上方的位置。处理器、发射器线圈和线圈都可以被形成在印刷电路板(pcb)上。然而,这些系统由于许多原因而显示出不准确性。例如,由发射器生成的电磁场以及在金属目标中生成的合成场可能是不均匀的,导线迹线与发射线圈的连接以及接收线圈的布置可能导致进一步的不均匀。被安装在pcb上的线圈和金属目标之间的气隙(ag)可能是不均匀的。此外,由线圈生成的信号的幅度可能具有偏差(offset)。多个线圈之间可能存在失配。汽车传感器线圈芯,无锡东英电子有限公司。浙江传感器线圈定做
二)磁场的强度在近房间中心的磁场强度与回路中电流的大小和回路数直接成正比,与回路的直径成反比例。国际标准(IEC60118—4,BS7594)指出:一个磁场的长期平均输出功率值应为100mA/m(指每米毫安培)。不得低于70mA/m或高于140mA/m。该值是在回路内,距离地板1.2米时测得的磁场垂直面上的强度。允许在言语中出现达到400mA/m的强度峰值、频率范围应当覆盖100Hz—5kHz。在回路中心的直径a米,有n周围绕的回路其磁场强度可以用下式计算:H是磁场的强度,用每米毫安培表示,I是电流值的均方根,用安培表示、对一个正方形的回路,大小用a米表示,其磁场强度要比计算的值少10%。如果磁场的长期平均输出功率强度要达到100mA/m,则回路输出的值至少要在400mA/m(好560mA/m),这样可以避免在更大强度的言语声音中产生过多的削峰。根据电磁原理我们可以看到,感应回路线圈并不是在建筑中产生磁场的的一条电线,所有建筑中的电线都会产生磁场,因此,助听器不仅能收到语音信号,也可以接收到其他磁场信号,如50Hz的电源电压信号等。在布线的时候要充分考虑到干扰源的问题。如果音频磁场太弱,信噪比就不够大。提高信号发射功率,可以干扰。在一些体积较小的助听器中(其线圈亦小)。四川传感器线圈产品分类选择知识批发传感器线圈,无锡东英电子有限公司。
结果,vc=1/2、vd=0、以及ve=1/2,因此vsin=vc+vd+ve=1。类似地,在余弦定向线圈110中,环路120的一半被覆盖,导致va=-1/2,并且环路122的一半被覆盖,导致vb=1/2。因此,由va+vb给出的vcos为0。类似地,图2c示出金属目标124相对于正弦定向线圈112和余弦定向线圈110处于180°位置。因此,正弦定向线圈112中的环路116和环路118的一半被金属目标124覆盖,而余弦定向环路110中的环路122被金属目标124覆盖。因此va=-1、vb=0、vc=1/2、vd=-1/2、以及ve=0。结果,vsin=0且vcos=-1。图2d示出vcos和vsin相对于具有图2a、图2b和图2c中提供的线圈拓扑的金属目标124的角位置的曲线图。如图2d所示,可以通过处理vcos和vsin的值来确定角位置。如图所示,通过从定义的初始位置到定义的结束位置对目标进行扫描,将在的输出中生成图2d中所示的正弦(vsin)和余弦(vcos)电压。金属目标124相对于接收线圈104的角位置可以根据来自正弦定向线圈112的vsin和余弦定向线圈110的vcos的值来确定,如图2e所示。
如图4a进一步示出的,金属目标408沿z方向定位,以在金属目标408与位置定位系统410之间提供气隙(ag)。在一些实施例中,定位器404能够如在坐标系420中所示的在x-y平面中线性地移动金属目标408。在一些实施例中,定位器404根据需要在位置定位器系统410上方围绕旋转中心旋转金属目标408,例如,用于测试旋转定位器而不是线性定位器。控制器402被耦合以提供控制信号并从定位器404接收接收线圈信号。控制器402还被耦合以将发射功率提供给在定位系统410上的发射线圈,并接收和处理来自定位系统410中的接收线圈的信号。如上所述,位置定位系统410可以包括如上所述的发射线圈106、余弦定向线圈110和正弦定向线圈112。在一些情况下,控制器402可以与定位系统410的发射线圈106、余弦定向线圈110和正弦定向线圈112安装在同一pcb上,并将定位信号提供给分离的处理器422。处理器422可以是能够将控制器402和定位器404接合的任何处理系统。这样,处理器422可以包括一个或多个微型计算机、暂时性和非暂时性存储器以及接口。处理器404与定位器进行通信,以确定金属目标408相对于位置定位系统410的精确位置,并且向定位器404提供信号。单向传感器线圈,无锡东英电子有限公司。
电涡流式传感器的等效电路计算方法为:式中,R2为电涡流短路环等效电阻;h为电涡流的深度();ra为短路环的外径;ri为短路环的内径。由基尔霍夫电压定律有式中ω为线圈与金属导体的互感系数。可得等效阻抗为式中Req为产生电涡流效应后线圈的等效电阻,Leq为产生电涡流效应后线圈的等效电感。由于电涡流的影响,线圈复阻抗的实部(等效电阻)增大、虚部(等效电感)减小。因此,线圈的等效品质因数下降。电涡流式传感器的等效电气参数都是互感系数M2的函数。通常总是利用其等效电感的变化组成测量电路,因此,电涡流式传感器属于电感式(互感式)传感器。三、测量电路用于电涡流传感器的测量电路主要有调频式,调幅式测量电路两种。1、调频式测量电路调频式测量电路,传感器线圈作为组成LC振荡器的电感元件,当传感器等效电感在涡流影响下因被测量变化而变化时,将导致振荡器的振荡频率发生变化,该频率可直接由数字频率计测得,或通过频率-电压变换后用数字电压表测量出对应的电压。2、调幅式测量电路调幅式测量电路,由传感器线圈、电容和石英晶体组成的石英晶体振荡电路。冰箱传感器线圈,无锡东英电子有限公司。四川传感器线圈原理
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电涡流测量原理是一种非接触式测量原理。这种类型的传感器特别适合测量快速的位移变化,且无需在被测物体上施加外力。而非接触测量对于被测表面不允许接触的情况,或者需要传感器有超长寿命的应用领用意义重大。严格来讲,电涡流测量原理应该属于一种电感式测量原理。电涡流效应源自振荡电路的能量。而电涡流需要在可导电的材料内才可以形成。给传感器探头内线圈提供一个交变电流,可以在传感器线圈周围形成一个磁场。如果将一个导体放入这个磁场,根据法拉第电磁感应定律,导体内会激发出电涡流。根据楞兹定律,电涡流的磁场方向与线圈磁场正好相反,而这将改变探头内线圈的阻抗值。而这个阻抗值的变化与线圈到被测物体之间的距离直接相关。传感器探头连接到控制器后,控制器可以从传感器探头内获得电压值的变化量,并以此为依据,计算出对应的距离值。电涡流测量原理可以运用于所有导电材料。由于电涡流可以穿透绝缘体,即使表面覆盖有绝缘体的金属材料,也可以作为电涡流传感器的被测物体。独特的圈式绕组设计在实现传感器外形紧凑的同时,可以满足其运转于高温测量环境的要求。所有德国米铱的电涡流传感器都可以承受有灰尘,潮湿,油污和压力的测量环境。尽管如此。浙江传感器线圈定做
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