传感器线圈工作原理

    以确定对在被安装在位置定位系统410中的接收线圈上方的金属目标408的扫描。这样，处理单元422可以将由控制器402确定的金属目标408的测量位置与由定位器404提供的确定位置进行比较，以评估位置定位系统410的准确性。在一些实施例中，控制器402可以与处理单元422组合，其执行以下所有任务：确定来自定位器404的金属目标408的实际位置、以及来自位置定位系统410上的线圈的金属目标408的测量位置；以及，确定来自位置定位系统410的测量位置的准确性。如在图4a中进一步示出的，控制器402可以包括处理器412(其可以是处理器422中的处理器)，处理器412驱动发射线圈并从接收线圈接收信号以及处理来自接收线圈的数据以便确定金属目标508相对于接收线圈的位置。处理器412可以通过接口424与诸如处理单元422之类的设备通信。此外，处理器412通过驱动器404驱动诸如发射线圈106之类的发射线圈。驱动器404可以包括诸如数模转换器和放大器之类的电路，以向诸如发射线圈106之类的发射线圈提供电流。另外，处理器412可以从诸如线圈110和线圈112之类的接收线圈接收接收信号vsin和vcos。来自接收线圈的信号vsin和信号vcos被接收到缓冲器416和缓冲器418中。传感器线圈种类，无锡东英电子有限公司。传感器线圈工作原理

    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。空气传感器线圈原理传感器线圈分类，无锡东英电子有限公司。

    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)。

    金属目标与多个线圈中的每个线圈之间可以是不同的耦合效果。这些和其他因素可能导致位置定位系统的不准确的结果。因此，需要开发更好的设计传感器线圈的方法，其为位置感测提供更好的准确度。技术实现要素：在一些实施例中，提供了一种线圈设计系统。具体地，提出一种提供经优化的位置定位传感器线圈设计的方法。该方法包括：接收线圈设计；利用该线圈设计对位置确定进行仿真，以形成仿真性能；将仿真响应与规范进行比较以提供比较；以及基于仿真性能和性能规范之间的比较来修改线圈设计，以获得更新的线圈设计。下文结合附图讨论这些和其他实施例。附图说明图1a和图1b示出用于确定目标的位置的线圈系统。图2a、图2b、图2c、图2d和图2e示出在整个线圈系统上扫描金属目标时的线圈的响应。图3a和图3b示出线圈系统中的印刷电路板上的接收线圈的配置。图3c示出由线圈系统中的发射线圈生成的电磁场的非均一性。图3d和图3e示出由线圈系统中的线圈测量的场的差异。图4a示出测试位置定位系统的准确性的测试设备的框图。图4b示出诸如图4a所示的测试设备。图4c示出利用图4b所示的测试设备来测试位置定位系统。单向传感器线圈芯，无锡东英电子有限公司。

    此处提供的电压描述是成比例的，并且被描述为完整环路(环路120、环路122和环路116)的比例可以具有大表示1，而环路114和环路118可以具有大表示1/2。符号环路的参考方向，其导致从该环路生成电压。参考方向是任意的，并且无论选择两个可能的方向中的哪一个方向来表示正方向，都可以计算出一致的结果。然而，在金属目标124被放置在0°位置的情况下，正弦定向线圈112的环路114中的磁场108被金属目标124中生成的涡电流抵消，使得vc＝0。在正弦定向线圈112的环路116中，环路116在金属目标124下方的一半中的磁场108被金属目标124中形成的涡电流抵消，但是环路116不在金属目标124下方的一半中的磁场108生成电压。由于环路116的一半被暴露，因此生成的电压为vd＝-1/2。此外，在正弦定向线圈112的环路118中生成电压，使得ve为1/2。然而，由环路116生成的电压被在环路118中生成的电压抵消，导致正弦定向环路112两端的电压信号为0；vsin＝vc+vd+ve＝0。在金属目标124相对于余弦定向线圈110的相同定向下，环路120被金属目标124覆盖，使得va＝0。环路122被暴露，使得vb＝1。因此，余弦定向线圈110两端的电压vcos由va+vb＝1给出。定制传感器线圈，无锡东英电子有限公司。国产传感器线圈工作原理

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    可以使用数百甚至数千次仿真。因此，存在一些模型简化，这尽管基本上不影响仿真的准确性，但可以提高速度。例如，如果每次仿真需要10秒钟来完成，则使用100次迭代的优化可能需要16分钟。然而，如果每次仿真需要10分钟完成，则同一优化可能需要16个小时来完成。在一些实施例中使用的有效简化是用一维导线模型来表示用于形成发射线圈和线圈的导电迹线。在与一维导线模型偏离严重的情况下，考虑一个具有35μm的高度和。该矩形迹线可以由例如铜的任何非磁性导电材料形成。其他金属也可以用来形成迹线，但铜更为典型。对于厚度为趋肤深度的大约两倍的迹线部分，矩形迹线中流动的电流的电流密度可以是非常均匀的。对于铜，在5mhz的频率下的趋肤深度为30μm。因此，对于上述基准矩形迹线，迹线内的电流密度将是基本上均匀的。图10b示出由承载电流的一维导线1020生成的场。如果在两个结构中流动的电流相同，则由导线1020或由一定直径的直的圆柱体生成的场没有差异。然而，图10c示出在基准迹线1022周围生成的场，基准迹线1022是上述由铜形成的并且具有35μm的高度和。如图10c所示，即使在小于1mm的短距离处，该场看起来也与图10b中的由导线1020所生成的场相同。传感器线圈工作原理