如前所述,气隙是金属目标408与放置位置定位系统410的发射线圈和接收线圈的pcb之间的距离。这样的系统可以用于位置定位器系统410的校准、线性化和分析。图4c示出在具有发射线圈106和接收线圈104的旋转位置定位器系统410上方的金属目标408的扫描。如图4c所示,金属目标408在线圈104上方从0°扫描到θ°。图4d示出当如图4c所示地扫描金属目标408时从线圈104测量的电压vsin和电压vcos与仿真的结果的比较的示例。在图4d的特定示例中,金属目标408在50个位置被扫描。十字表示样本电压,实线表示由电磁场求解程序cdice-bim所仿真的值。原装传感器线圈,无锡东英电子有限公司。广东传感器线圈量大从优

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。汽车传感器线圈服务至上传感器线圈的线圈在高温环境下可能会降低性能。

以确保仿真与物理测量的属性相匹配。无论目标是优化还是重新设计pcb上的旧线圈设计,或者无论目标是没计还是优化pcb上的新线圈设计,该过程都有助于优化线圈设计。可以根据算法720验证pcb上的现有线圈设计,并根据算法700进行潜在地改进该线圈设计。可以使用电子设计自动化(eda)或计算机辅助设计(cad)系统例如以gerber格式提取现有的线圈设计。在一些实施例中,可以以gerber格式执行算法700的步骤702或算法720的步骤722中的初始线圈设计的输入。步骤710中的输出设计也可以是gerber格式。gerber格式通常用在cad/cam系统中,以及用于表示印刷电路板设计的系统,并且可以从加利福尼亚州旧金山的ucamcousa获得。这样,可以从现有印刷电路板上提取现有设计,并在步骤722中将其提供给算法720以进行验证,或者在步骤702中将其提供给算法700。这样,如上所述,可以在步骤724中执行对现有设计的执行,并且在步骤728中测量实际性能。可以在步骤730中比较仿真的响应和测量到的响应,并且在步骤732中验证系统。如上所述,在步骤728中测量响应可以包括从起点到终点以恒定的气隙扫描金属目标。可以使用相同的pcb设计、相同的气隙和相同的目标运行仿真。被称为验证过程的这个过程。
区别在距离迹线小于约1mm的场中。图10d示出导线1020的一维模型与基准矩形迹线1022在距迹线中心1mm的距离处的差异。单个矩形迹线1022的表示可以通过单导线配置和多导线配置两者来实现。可以看出,该场与一维模型略有偏离。从图10d可以看出,误差不可忽略,但在两种情况下,即使在1mm处,误差也只有很小的分数1%。由于接收线圈的大多数点相对于发射线圈的距离远大于1mm,因此1维导线模型在大多数应用中可能就足够了。也可以用三维块状元素来表示发射线圈,其中假定电流密度是均匀的。图10e示出这种近似。如图10e所示,这以适度的附加计算为代价将由发射线圈产生的磁场的建模误差减小了一个数量级。因此,在步骤1006和步骤1010中,可以将迹线建模为一维迹线。因此,通过使用1维导线模型可以预先计算由发射线圈产生的源磁场。在一些实施例中,可以使用基于3d块状件元素的更高级的模型,如上所述,该模型可以产生大致相同的结果。这些模型可以使用有限元矩阵形式的计算,然而,此类模型可能需要许多元素,并且需要增加计算。如上文所讨论的,类似于fem的模型可能使用太多的元素(1亿多个网格元素)来达到所提出的一维模型的准确性。传感器线圈的线圈在制造过程中需要精确控制质量。

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。传感器线圈的线径和匝数影响其电感值。增强传感器线圈价格
传感器线圈的线圈在高频应用中可能会产生较大的热量。广东传感器线圈量大从优
位置定位器系统410的准确度可以被定义为在金属目标408从初始位置扫描到结束位置期间的位置的测量与该扫描的预期理想曲线之间的差。该结果以相对于全标度的百分比表示,如图5所示。在图5中,pos0是来自位置定位系统410的测量值,并且输出拟合是理想曲线。pos0是从控制器402的寄存器测量的值,而fs是全标度的值。例如,对于16比特寄存器,fs为2e16-1=65535。图6示出通过上式确定的用fnl%fs表示的误差。目标是以尽可能佳的准确性(例如,%fs或更小)产生位置感测。如果使用试错法设计pcb上的线圈设计,则可获得的佳准确性为%fs-3%fs。在pcb上形成的传感器中,有两个线圈和一个发射器线圈。测量位置的准确性与线圈设计极为相关。pcb上的试错线圈设计已经经验性地尝试解决这些问题。然而,这种简化但不准确的方法只能考虑有限的问题。所有这些过程都无法得到成功的设计,这是因为整个系统(线圈-目标-迹线)要比容易解决的更复杂,并且,如果所得到的线圈设计将满足期望的准确性规范,则佳解决方案必须考虑更大量的参数。图7a示出根据本发明的一些实施例的用于提供准确的位置定位系统的印刷电路板上的线圈设计的算法700。广东传感器线圈量大从优