對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯而易見(jiàn)的是,可以在沒(méi)有這些具體細(xì)節(jié)中的一些或全部的情況下實(shí)踐一些實(shí)施例。本文公開(kāi)的具體實(shí)施例意在是說(shuō)明性的而不是限制性的。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以認(rèn)識(shí)到盡管在此未具體描述但是在本公開(kāi)的范圍和精神之內(nèi)的其他元素。說(shuō)明創(chuàng)造性的方面和實(shí)施例的描述不應(yīng)被理解為進(jìn)行限制,而是由權(quán)利要求定義所保護(hù)的發(fā)明。在不脫離本說(shuō)明和權(quán)利要求的精神和范圍的情況下,可以進(jìn)行各種改變。在一些實(shí)例中,為了不使本發(fā)明變得模糊,沒(méi)有詳細(xì)地示出或描述已知的結(jié)構(gòu)和技術(shù)。圖1a示出定位系統(tǒng)100。如圖1a所示,該定位系統(tǒng)包括發(fā)射/接收控制電路102,該發(fā)射/接收控制電路102被耦合,以驅(qū)動(dòng)發(fā)射器線(xiàn)圈106和從接收線(xiàn)圈104接收信號(hào)。在大多數(shù)配置中,接收線(xiàn)圈104位于發(fā)射器線(xiàn)圈106之內(nèi),但是在圖1a中,為了清楚起見(jiàn),它們被分開(kāi)示出。接收線(xiàn)圈104通常物理上位于發(fā)射線(xiàn)圈106的邊界內(nèi)。本發(fā)明的實(shí)施例可以包括發(fā)射器線(xiàn)圈106、兩個(gè)線(xiàn)圈104、以及驅(qū)動(dòng)發(fā)射器線(xiàn)圈106和測(cè)量源自線(xiàn)圈104中的信號(hào)的集成電路(ic)102,它們?nèi)慷夹纬稍谟∷㈦娐钒?pcb)上。圖1b示出線(xiàn)性位置定位系統(tǒng)中的發(fā)射線(xiàn)圈106和接收線(xiàn)圈104的配置。如圖1b所示。傳感器線(xiàn)圈的材質(zhì)對(duì)其性能有重要影響。汽車(chē)精密傳感器線(xiàn)圈效果

因此,由va+vb給出的vcos為0。類(lèi)似地,圖2c示出金屬目標(biāo)124相對(duì)于正弦定向線(xiàn)圈112和余弦定向線(xiàn)圈110處于180°位置。因此,正弦定向線(xiàn)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(xiàn)圈拓?fù)涞慕饘倌繕?biāo)124的角位置的曲線(xiàn)圖。如圖2d所示,可以通過(guò)處理vcos和vsin的值來(lái)確定角位置。如圖所示,通過(guò)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(xiàn)圈104的角位置可以根據(jù)來(lái)自正弦定向線(xiàn)圈112的vsin和余弦定向線(xiàn)圈110的vcos的值來(lái)確定,如圖2e所示。四川傳感器線(xiàn)圈**知識(shí)小型傳感器線(xiàn)圈,無(wú)錫東英電子有限公司。

例如塊體積元素(brickvolumetricelement)、部分元素等效電路(peec)或基于體積積分公式的方法,其可以提供對(duì)由實(shí)際三維電流承載結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的磁場(chǎng)進(jìn)行估計(jì)的進(jìn)一步的提高。金屬目標(biāo)通常可以由導(dǎo)電表面表示。如圖10a所示,算法704在步驟1002處開(kāi)始。在步驟1002中,獲得描述tx線(xiàn)圈和rx線(xiàn)圈、目標(biāo)的幾何形狀、氣隙規(guī)范和掃描規(guī)范的pcb跡線(xiàn)設(shè)計(jì)。這些輸入?yún)?shù)例如可以由算法700提供,要么在算法700的輸入步驟702期間通過(guò)初始輸入,要么從來(lái)自算法700的線(xiàn)圈調(diào)整步驟712的經(jīng)調(diào)整的線(xiàn)圈設(shè)計(jì)來(lái)提供,如圖7a所示。算法704然后進(jìn)行到步驟1003。在步驟1003中,算法704以在步驟1002中設(shè)置的頻率參數(shù)計(jì)算發(fā)射線(xiàn)圈(tx)的跡線(xiàn)的電阻r和電感l(wèi)。在不存在目標(biāo)的情況下執(zhí)行計(jì)算,以給出品質(zhì)因數(shù)的估計(jì)q=2πfl/r。在步驟1004中,設(shè)置參數(shù)以仿真特定線(xiàn)圈設(shè)計(jì)的性能和在步驟1002中接收的線(xiàn)圈設(shè)計(jì)的氣隙,其中金屬目標(biāo)如在掃描參數(shù)中定義的被設(shè)置在現(xiàn)行位置。如果這是次迭代,則將現(xiàn)行位置設(shè)置為在步驟1002中接收到的數(shù)據(jù)中所定義的掃描的起點(diǎn)。否則,將位置設(shè)置為掃描中的當(dāng)前定義的位置。在步驟1006中,確定由發(fā)射線(xiàn)圈生成的電磁場(chǎng)。
該仿真已在算法700的步驟704中執(zhí)行。否則,執(zhí)行類(lèi)似的仿真。在步驟726中,在印刷電路板上物理地產(chǎn)生線(xiàn)圈設(shè)計(jì)。在步驟728中,例如利用如圖4a和圖4b所示的定位系統(tǒng)400來(lái)測(cè)量物理地產(chǎn)生的線(xiàn)圈設(shè)計(jì)響應(yīng)。在步驟730中,將來(lái)自物理地產(chǎn)生的線(xiàn)圈設(shè)計(jì)的測(cè)量結(jié)果與來(lái)自線(xiàn)圈設(shè)計(jì)的仿真結(jié)果進(jìn)行比較。然后,步驟730可以針對(duì)其準(zhǔn)確性驗(yàn)證在步驟724中執(zhí)行的仿真。在步驟732中,如果仿真與測(cè)量結(jié)果匹配,則算法720進(jìn)行到步驟734,在此線(xiàn)圈設(shè)計(jì)已經(jīng)被驗(yàn)證。在步驟732中,如果仿真結(jié)果與物理測(cè)量結(jié)果不匹配,則算法720進(jìn)行到步驟736。在步驟736中,如果所執(zhí)行的算法720為對(duì)由算法700所產(chǎn)生的線(xiàn)圈設(shè)計(jì)的驗(yàn)證,則修改算法700的輸入設(shè)計(jì),并返回算法700。在一些實(shí)施例中,在步驟736中產(chǎn)生錯(cuò)誤,指示仿真未正確地運(yùn)行,因此仿真自身需要進(jìn)行調(diào)整以便更好地仿真特定位置定位系統(tǒng)中的所有非理想性。在那種情況下,步驟736也可以是模型校準(zhǔn)算法。因此,在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,可以通過(guò)迭代地提供當(dāng)前線(xiàn)圈設(shè)計(jì)的仿真,然后根據(jù)該仿真修改線(xiàn)圈設(shè)計(jì),直到線(xiàn)圈設(shè)計(jì)滿(mǎn)足期望的規(guī)范為止,來(lái)產(chǎn)生優(yōu)化的線(xiàn)圈設(shè)計(jì)。在一些情況下,作為后一步,將物理產(chǎn)生并測(cè)試經(jīng)優(yōu)化的線(xiàn)圈設(shè)計(jì)。傳感器線(xiàn)圈種類(lèi),無(wú)錫東英電子有限公司。

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(xiàn)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(lái)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(xiàn)。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,對(duì)于16比特寄存器,fs為2e16-1=65535。圖6示出通過(guò)上式確定的用fnl%fs表示的誤差。目標(biāo)是以盡可能佳的準(zhǔn)確性(例如,%fs或更小)產(chǎn)生位置感測(cè)。如果使用試錯(cuò)法設(shè)計(jì)pcb上的線(xiàn)圈設(shè)計(jì),則可獲得的佳準(zhǔn)確性為%fs-3%fs。在pcb上形成的傳感器中,有兩個(gè)線(xiàn)圈和一個(gè)發(fā)射器線(xiàn)圈。測(cè)量位置的準(zhǔn)確性與線(xiàn)圈設(shè)計(jì)極為相關(guān)。pcb上的試錯(cuò)線(xiàn)圈設(shè)計(jì)已經(jīng)經(jīng)驗(yàn)性地嘗試解決這些問(wèn)題。然而,這種簡(jiǎn)化但不準(zhǔn)確的方法只能考慮有限的問(wèn)題。所有這些過(guò)程都無(wú)法得到成功的設(shè)計(jì),這是因?yàn)檎麄€(gè)系統(tǒng)(線(xiàn)圈-目標(biāo)-跡線(xiàn))要比容易解決的更復(fù)雜,并且,如果所得到的線(xiàn)圈設(shè)計(jì)將滿(mǎn)足期望的準(zhǔn)確性規(guī)范,則佳解決方案必須考慮更大量的參數(shù)。圖7a示出根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的用于提供準(zhǔn)確的位置定位系統(tǒng)的印刷電路板上的線(xiàn)圈設(shè)計(jì)的算法700。其它傳感器線(xiàn)圈,無(wú)錫東英電子有限公司。重慶管道傳感器線(xiàn)圈
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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(xiàn)圈和接收線(xiàn)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(xiàn)性化和分析。圖4c示出在具有發(fā)射線(xiàn)圈106和接收線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)表示由電磁場(chǎng)求解程序cdice-bim所仿真的值。汽車(chē)精密傳感器線(xiàn)圈效果