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)行非電量的測量。一、工作原理電渦流式傳感器由傳感器激勵線圈和被測金屬體組成。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,當(dāng)傳感器激勵線圈中通過以正弦交變電流時,線圈周圍將產(chǎn)生正選交變磁場,是位于蓋磁場中的金屬導(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。新的交變磁場阻礙原磁場的變化,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的等效阻抗Z為式中,ρ為被測體的電阻率;μ為被測體的磁導(dǎo)率;r為線圈與被測體的尺寸因子;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)位移和距離測量。二、等效電路討論電渦流式傳感器時。無錫東英電子有限公司傳感器線圈;空調(diào)傳感器線圈廠家
圖10d示出導(dǎo)線1020的一維模型與基準(zhǔn)矩形跡線1022在距跡線中心1mm的距離處的差異。單個矩形跡線1022的表示可以通過單導(dǎo)線配置和多導(dǎo)線配置兩者來實(shí)現(xiàn)。可以看出,該場與一維模型略有偏離。從圖10d可以看出,誤差不可忽略,但在兩種情況下,即使在1mm處,誤差也只有很小的分?jǐn)?shù)1%。由于接收線圈的大多數(shù)點(diǎn)相對于發(fā)射線圈的距離遠(yuǎn)大于1mm,因此1維導(dǎo)線模型在大多數(shù)應(yīng)用中可能就足夠了。也可以用三維塊狀元素來表示發(fā)射線圈,其中假定電流密度是均勻的。圖10e示出這種近似。如圖10e所示,這以適度的附加計算為代價將由發(fā)射線圈產(chǎn)生的磁場的建模誤差減小了一個數(shù)量級。因此,在步驟1006和步驟1010中,可以將跡線建模為一維跡線。因此,通過使用1維導(dǎo)線模型可以預(yù)先計算由發(fā)射線圈產(chǎn)生的源磁場。在一些實(shí)施例中,可以使用基于3d塊狀件元素的更高級的模型,如上所述,該模型可以產(chǎn)生大致相同的結(jié)果。這些模型可以使用有限元矩陣形式的計算,然而,此類模型可能需要許多元素,并且需要增加計算。如上文所討論的,類似于fem的模型可能使用太多的元素(1億多個網(wǎng)格元素)來達(dá)到所提出的一維模型的準(zhǔn)確性。空調(diào)傳感器線圈定做傳感器線圈哪家好,無錫東英電子有限公司值得信賴,歡迎各位新老朋友垂詢!
該位移使發(fā)射線圈106產(chǎn)生的磁場變形。來自位移330的雜散場在接收線圈104中產(chǎn)生不平衡。因此,將由于這些特征而產(chǎn)生位置確定的不準(zhǔn)確性。圖4a和圖4b示出可用于評估位置定位系統(tǒng)的校準(zhǔn)和測試設(shè)備400。由于諸如上文所述的那些之類的磁耦合原理的不理想性,可以使用校準(zhǔn)過程來校正目標(biāo)相對于定位設(shè)備的測量位置。此外,系統(tǒng)400可用于測試諸如上文所述的那些之類的定位系統(tǒng)的準(zhǔn)確性。圖4a示出示例系統(tǒng)400的框圖。如圖4a所示,金屬目標(biāo)408被安裝在平臺406上,使得在位置定位系統(tǒng)410上方。定位器404能夠以精確的方式相對于位置定位系統(tǒng)410移動平臺406。如上所述,位置定位系統(tǒng)410包括形成在pcb上的發(fā)射線圈和接收線圈,并且可以包括控制器402,控制器402從接收線圈接收信號并處理該信號并驅(qū)動發(fā)射線圈。如圖4a進(jìn)一步示出的,金屬目標(biāo)408沿z方向定位,以在金屬目標(biāo)408與位置定位系統(tǒng)410之間提供氣隙(ag)。在一些實(shí)施例中,定位器404能夠如在坐標(biāo)系420中所示的在x-y平面中線性地移動金屬目標(biāo)408。在一些實(shí)施例中,定位器404根據(jù)需要在位置定位器系統(tǒng)410上方圍繞旋轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)金屬目標(biāo)408,例如,用于測試旋轉(zhuǎn)定位器而不是線性定位器。
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。傳感器線圈使用的時候有什么要注意?
圖7c示出操作圖7a所示的算法的系統(tǒng)的輸入屏幕快照。圖8a和圖8b示出根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的線圈設(shè)計。圖9a、圖9b和圖9c示出根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的另一個示例線圈設(shè)計。圖9d和圖9e示出根據(jù)一些實(shí)施例的線圈設(shè)計的性能特性。圖10a示出根據(jù)一些實(shí)施例的仿真算法。圖10b和圖10c示出在導(dǎo)線周圍生成的場和在矩形跡線周圍生成的場。圖10d和圖10e示出通過將矩形跡線視為一維導(dǎo)線、多導(dǎo)線或3d塊狀件(brick)而生成的誤差。圖10f示出在接收器線圈上方的金屬目標(biāo)中的渦電流的仿真。圖11示出根據(jù)一些實(shí)施例的用于調(diào)整接收器線圈設(shè)計的算法。圖12示出根據(jù)一些實(shí)施例的用于調(diào)整接收器線圈設(shè)計的算法的另一個實(shí)施例。圖13示出優(yōu)化無阱(well)設(shè)計。圖14示出經(jīng)優(yōu)化的有阱設(shè)計。下文進(jìn)一步討論本發(fā)明的實(shí)施例的這些和其他方面。具體實(shí)施方式在下文的描述中,闡述了描述本發(fā)明的一些實(shí)施例的具體細(xì)節(jié)。然而,對于本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯而易見的是,可以在沒有這些具體細(xì)節(jié)中的一些或全部的情況下實(shí)踐一些實(shí)施例。本文公開的具體實(shí)施例意在是說明性的而不是限制性的。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以認(rèn)識到盡管在此未具體描述但是在本公開的范圍和精神之內(nèi)的其他元素。制作傳感器線圈的材料是什么;批發(fā)汽車傳感器線圈分類
江蘇省對于傳感器線圈哪家口碑好的?空調(diào)傳感器線圈廠家
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時從線圈104測量的電壓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個位置被掃描。十字表示樣本電壓,實(shí)線表示由電磁場求解程序cdice-bim所仿真的值??照{(diào)傳感器線圈廠家
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