如图1a所示和上面讨论的，发射器线圈106、接收线圈104和发射/接收电路102可以被安装在单个pcb上。此外，pcb可以被定位成使得金属目标124被定位在接收线圈104上方并且与接收线圈104间隔开特定间隔，即气隙(ag)。金属目标124相对于其上安装接收线圈104和发射器线圈106的pcb的位置可以通过处理由正弦定向线圈112和余弦定向线圈110生成的信号来确定。下面，描述在理论上理想的条件下对金属目标124相对于接收线圈104的位置的确定。在图1b中，金属目标124位于位置。在该示例中，图1b和图2a、图2b和图2c描绘线性位置定位器系统的操作。线性定位器和圆形定位器二者的操作原...

将右手握住导线，拇指伸直，如果拇指电流方向，弯曲的手指磁场环绕方向。当线圈安装在地板上，而助听器佩戴者是坐着或站着时，在回路中，在头部高度的磁力线以水平为主。这样，在头部高度，磁场的垂直部分就有一个近乎持续的量几乎覆盖整个房间。刚进人回路处是个例外，那里，除了垂直部分很弱外，整个磁场都较强。以上特性很重要，因为助听器中的接受线圈的安装是垂直的，它*能拾取磁场的垂直部分。这里已经讨论了沿着回路一个方向的电流，然而声音是音频信号，相对应于原始声波中的正压和负压，方向每秒会倒转许多次。因此，循环的磁场每秒也会倒转许多次。事实上，根据电磁场理论，正是持续改变的磁流使拾音线圈感知，产生一个音频电流(地球...

这些步进电机提供目标的4轴运动，即x、v、z以及绕z轴的旋转。这样，如图4b所示的系统400能够沿包括z方向在内的所有可能方向扫描位置定位器系统410中的接收二器线圈上方的金属目标408，以产生不同的气隙。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在接收器线圈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时从接收器线圈104...

步骤730可以针对其准确性验证在步骤724中执行的仿真。在步骤732中，如果仿真与测量结果匹配，则算法720进行到步骤734，在此线圈设计已经被验证。在步骤732中，如果仿真结果与物理测量结果不匹配，则算法720进行到步骤736。在步骤736中，如果所执行的算法720为对由算法700所产生的线圈设计的验证，则修改算法700的输入设计，并返回算法700。在一些实施例中，在步骤736中产生错误，指示仿真未正确地运行，因此仿真自身需要进行调整以便更好地仿真特定位置定位系统中的所有非理想性。在那种情况下，步骤736也可以是模型校准算法。因此，在本发明的一些实施例中，可以通过迭代地提供当前线圈设...

通过角位置来确定线性位置。在角位置定位系统中，正弦定向线圈112和余弦定向线圈110可以被布置为使得该角位置可以等于关于金属目标124的旋转的金属目标124的实际角位置。重要的是要注意指示位置定位传感器100的理想操作的以下条件。在那些条件中，发射器线圈106的形状不重要，只要其覆盖放置接收器线圈104的区域即可。此外，接收器线圈104的形状等于完美的几何重叠的正弦和余弦。另外，金属目标124的形状对工作原理没有影响，只要目标的区域覆盖接收器线圈104的总区域的一部分即可。理想的一组线圈和理想的金属目标的这些条件从未被满足。在实际系统中，情况大不相同。非理想性导致金属目标124的位置的...

对产生电磁场的导线本身发生的作用，叫做“自感“，即导线自己产生的变化电流产生变化磁场，这个磁场又进一步影响了导线中的电流；对处在这个电磁场范围的其他导线产生的作用，叫做“互感“。电感线圈的电特性和电容器相反，“通低频，阻高频“。高频信号通过电感线圈时会遇到很大的阻力，很难通过；而对低频信号通过它时所呈现的阻力则比较小，即低频信号可以较容易的通过它。电感线圈对直流电的电阻几乎为零。电阻，电容和电感，他们对于电路中电信号的流动都会呈现一定的阻力，这种阻力我们称之为“阻抗”。电感线圈对电流信号所呈现的阻抗利用的是线圈的自感。电感线圈有时我们把它简称为“电感”或“线圈”，用字母“L”表示。绕制电感线圈...

仿真可以输入pcb迹线的几何形状、金属目标的几何形状、气隙、金属目标在由迹线形成的线圈上的平移/旋转、以及另外的固定导体，其例如可用于仿真pct或传感器附近的其他导体的接地层。仿真可以输出线圈上方的金属目标的一系列位置处来自接收器线圈的仿真电压。在一些实施例中，在本申请中也可以使用有限元方法(fem)或类似方法。然而，在一些情况下，执行这些仿真可能需要大量的计算时间。可以预期，相对于上述bim方法，每个传感器目标位置的计算可能使用两个或更多个数量级的计算时间。此外，可能需要针对每个目标位置从头开始重建计算域的网格。而且，由于长而细的导体需要大量的网格元素来获得精确的解，因此这些技术的准...

它们允许将发射线圈802的迹线连接在pcb的侧面之间。如图8a和图8b进一步所示，接收线圈包括余弦定向线圈804和正弦定向线圈806。余弦定向线圈804包括通孔818，其允许余弦定向线圈804的导线迹线从pcb的一侧过渡到另一侧。类似地，正弦定向线圈806包括通孔820，其允许在pcb的侧面之间过渡正弦定向线圈806的布线。线圈布局800中包括的另一个特征是阱808、810和812的增加，这些阱进一步补偿由发射线圈802生成的场的不均匀性以及由该不均匀性生成的所得偏移误差。如线圈设计800中所示，提供阱808和阱810来调整正弦定向线圈804，并设置阱812来调整余弦定向线圈806。此...

例如块体积元素(brickvolumetricelement)、部分元素等效电路(peec)或基于体积积分公式的方法，其可以提供对由实际三维电流承载结构所产生的磁场进行估计的进一步的提高。金属目标通常可以由导电表面表示。如图10a所示，算法704在步骤1002处开始。在步骤1002中，获得描述tx线圈和rx线圈、目标的几何形状、气隙规范和扫描规范的pcb迹线设计。这些输入参数例如可以由算法700提供，要么在算法700的输入步骤702期间通过初始输入，要么从来自算法700的线圈调整步骤712的经调整的线圈设计来提供，如图7a所示。算法704然后进行到步骤1003。在步骤1003中，算法7...

元启发式优化求解器往往很慢。因此，在一些实施例中，可以使用元启发式全局搜索技术，例如遗传算法或粒子群算法。在一些实施例中，可以在步骤1104和步骤1106中使用确定性算法，例如内部点方法，或信任区域算法。具体地，由于用于接收线圈804和接收线圈806的初始设计可以是标准的正弦和余弦轮廓，并且所得到的优化设计可能导致对初始设计的小的扰动，因此期望可以使用局部搜索方法来充分地查找导致佳设计的全局小值。优化理论的基础可以在例如以下中找到：，engineeringoptimization：theoryandpractice(工程优化：理论与实践)，johnwiley&sons，2009年。图1...

该方法可以在图7a的步骤704、步骤706、步骤708和步骤712所示的迭代算法中自动完成，并且在步骤704中使用仿真代码和在步骤712中使用线圈设计代码以收敛于优设计。然后可以在eda工具的帮助下，将在步骤710中输出的经改进的设计线圈印刷在pcb上。可以以与实现现有设计非常相同的方式来实现全新的设计。具体地，可以将新设计输入到算法700的步骤702，并且可以执行算法700以优化线圈设计。然后可以将在算法700的步骤710中输出的经优化的线圈设计输入到算法720，并且可以实际产生该设计以进行测试。如上所述，算法720然后可以验证经优化的线圈设计的操作。算法700的步骤712中执行的线...

相对于余弦接收线圈定义正弦接收线圈。为了说明的目的，图13示出对关于图12所描述的正弦接收线圈的修改。接收线圈(rx)设计可以用双环路迭代来定义。初，在步骤1206中，正弦形状的rx线圈1316(结合参考系1314)沿x方向对称地部分延伸(如迹线1310所示)，以补偿由于目标非理想性引起的磁通泄漏。利用所施加的线圈延伸，在步骤1208中，使用作用在线圈1316所有点上的适当的位移函数，使正弦形线圈1316沿y方向变形，如迹线1312。给定这些设置，在步骤1210中，算法计算通孔的位置。根据在步骤1202中指定的信息并且为了消除先前提到的信号失配，而建立通孔位置1308。每当一个线圈中的通孔比另...

则算法700进行到步骤712。在步骤712中，根据来自步骤704的仿真结果和步骤706中的比较来调整pcb上的线圈的设计，以提高终设计的线圈设计的准确性。在一些实施例中，发射器线圈设计保持固定，作为步骤702中的输入，并且调整接收器线圈设计和布局以提高准确性。在一些实施例中，还可以调整发射器线圈以提高准确性。图7a中所示的算法700得到线圈设计，该线圈设计用于印刷在具有在步骤702中出现的规范输入期间所指定的仿真准确性的印刷电路板上。图7b示出用于验证线圈设计的算法720，该线圈设计可以是由图7a中的算法700产生的线圈设计。如图7b所示，在步骤722中输入线圈设计。线圈设计可以是较旧...

所述位置定位系统用于需要位置传感器技术、扭矩、扭矩角传感器(tas)的所有应用以及使用感应原理和在pcb上的接收器线圈的所有其他应用。某些实施例的益处包括在两个接收器上具有零偏差，这意味着达到理论极限零。从优化线圈之前出现的％fs-3％fs的起点获得％fs的误差(提高6倍)可以实现。此外，如果误差减小得足够好，则不需要线性化方法或校准方法。此外，可以减少用于产生可行的线圈设计的试错的次数，提供缩短的产品推向市场的时间。图8a和图8b示出pcb(为了清楚起见未示出)上的线圈布局800的示例，其可以用作如图7a所示的算法700的输入。在一些情况下，算法700将修改根据算法720所产生的经优...

尤其是需要经常切换麦克风挡和电感挡时。此外，这需要助听器有足够的音量保留，同时在获得足够的增益时不会引起啸叫。在电感位置，如果增益太大，也会引起啸叫。就像声波从授话器漏回麦克风会引起反馈一样，磁场引起的啸叫也是从授话器漏回到电感线圈引起的。(三)感应线圈回路的频率响应助听器通过麦克风接收到的频率响应与通过感应线圈得到的频率响应之间存在着匹配的问题。助听器的响度通常都通过仔细的调整，以适合佩戴者、假没助听器在声音输入是70dBSPL时和磁场强度是100mA/m时的输出功率是一样的话，助听器佩戴者就可以方便地从麦克风挡切换到电感挡，而无需改变音量。然而感应线圈回路和助听器电感系统的频响有时仍不能令...

线圈是由导线一圈靠一圈地绕在绝缘管上，导线彼此互相绝缘，而绝缘管可以是空心的，也可以包含铁芯或磁粉芯。线圈的电感用L表示，单位有亨利(H)、毫亨利(mH)、微亨利(μH)，1H=10^3mH=10^6μH。简介电感线圈是利用电磁感应的原理进行工作的器件。当有电流流过一根导线时，就会在这根导线的周围产生一定的电磁场，而这个电磁场的导线本身又会对处在这个电磁场范围内的导线发生感应作用。对产生电磁场的导线本身发生的作用，叫做“自感“，即导线自己产生的变化电流产生变化磁场，这个磁场又进一步影响了导线中的电流；对处在这个电磁场范围的其他导线产生的作用，叫做“互感“。电感线圈的电特性和电容器相反，“通低频...

仿真金属目标1024的涡电流，并且确定从那些涡电流产生的电磁场。在一些实施例中，金属目标1024中的感应涡电流是通过原始边界积分公式来计算的。金属目标1024通常可以被建模为薄金属片。通常，金属目标1024很薄，为35μm至70μm，而横向尺寸通常以毫米进行测量。如上文关于导线迹线所讨论的，当导体具有小于在特定工作频率下磁场的穿透深度的大约两倍的厚度时，感应电流密度在整个层厚度上基本上是均匀的。因此，可以将金属目标1024的细导体建模为感应涡电流与该表面相切的表面。无锡东英电子有限公司传感器线圈；福建汽车精密传感器线圈此种助听系统由主控台(包括放大、调频部件)及预先安置在教室、家庭等室内场所的...

对产生电磁场的导线本身发生的作用，叫做“自感“，即导线自己产生的变化电流产生变化磁场，这个磁场又进一步影响了导线中的电流；对处在这个电磁场范围的其他导线产生的作用，叫做“互感“。电感线圈的电特性和电容器相反，“通低频，阻高频“。高频信号通过电感线圈时会遇到很大的阻力，很难通过；而对低频信号通过它时所呈现的阻力则比较小，即低频信号可以较容易的通过它。电感线圈对直流电的电阻几乎为零。电阻，电容和电感，他们对于电路中电信号的流动都会呈现一定的阻力，这种阻力我们称之为“阻抗”。电感线圈对电流信号所呈现的阻抗利用的是线圈的自感。电感线圈有时我们把它简称为“电感”或“线圈”，用字母“L”表示。绕制电感线圈...

如图2b所示，在正弦定向线圈112中，金属目标124完全覆盖环路116，并且使环路114和环路118未被覆盖。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、v...

利用所施加的线圈延伸，在步骤1208中，使用作用在线圈1316所有点上的适当的位移函数，使正弦形线圈1316沿y方向变形，如迹线1312。给定这些设置，在步骤1210中，算法计算通孔的位置。根据在步骤1202中指定的信息并且为了消除先前提到的信号失配，而建立通孔位置1308。每当一个线圈中的通孔比另一个线圈中的通孔多或通孔以不平衡方式定位(即，不对称)时，就会出现电压失配。所导致的电压失配是当目标移动时正弦信号相对于余弦信号的较大峰峰值幅度(反之亦然)。为了实现减少电压失配的目标，通孔的设计方式是使sin(1316)rx线圈和cos(1318)rx线圈在pcb底部中的部分的长度相同。此外，通孔...

电涡流传感器的使用也有一些限制。举例来讲，对于不同的应用，都需要做相应的线性度校准。而且，传感器探头的输出信号也会受被测物体的电气和机械性能影响。然而，正是这些使用过程中的限制，使德国米铱的电涡流传感器拥有达到纳米级别的分辨率。目前，德国米铱的电涡流传感器可以满足100μm到100mm的测量量程。根据量程的不同，安装空间也可以达到2mm到140mm的范围。离开位移传感器的机械工程几乎是很难想象的。这些位移传感器被用来控制不同的运动，监控液位，检查产品质量以及其他很多应用。这里我们谈谈传感器都可能面对哪些不同的情况以及恶劣的使用环境，以及如何客服不利因素。传感器经常被应用于非常恶劣的环境，...

如图2b所示，在正弦定向线圈112中，金属目标124完全覆盖环路116，并且使环路114和环路118未被覆盖。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、v...

仿真当前线圈设计的接收线圈的响应。根据接收线圈响应，将根据接收线圈响应计算出的金属目标的位置与仿真过程中设定的金属目标的位置进行比较。在步骤706中，将仿真的位置与金属目标的设定位置进行比较。在步骤708中，如果满足规范，则算法700进行到步骤710，在步骤710处输出终的优化线圈设计。在步骤708中，如果不满足规范，则算法700进行到步骤712。在步骤712中，根据来自步骤704的仿真结果和步骤706中的比较来调整pcb上的线圈的设计，以提高终设计的线圈设计的准确性。在一些实施例中，发射器线圈设计保持固定，作为步骤702中的输入，并且调整线圈设计和布局以提高准确性。在一些实施例中，还可以调整...

它们允许将发射线圈802的迹线连接在pcb的侧面之间。如图8a和图8b进一步所示，接收线圈包括余弦定向线圈804和正弦定向线圈806。余弦定向线圈804包括通孔818，其允许余弦定向线圈804的导线迹线从pcb的一侧过渡到另一侧。类似地，正弦定向线圈806包括通孔820，其允许在pcb的侧面之间过渡正弦定向线圈806的布线。线圈布局800中包括的另一个特征是阱808、810和812的增加，这些阱进一步补偿由发射线圈802生成的场的不均匀性以及由该不均匀性生成的所得偏移误差。如线圈设计800中所示，提供阱808和阱810来调整正弦定向线圈804，并设置阱812来调整余弦定向线圈806。此...

与用户交互，并输出终的线圈设计，以产生具有优化设计的印刷电路板。如图7a所示，算法700以输入步骤702开始。在步骤702中，输入线圈设计以进行优化。具体地，输入发射线圈和接收线圈的坐标、布局和特性，包括与连接节点、通孔有关的信息、以及关于这些线圈的其他参数。另外，输入金属目标的设计，包括金属目标与线圈之间的气隙距离。此外，提供所得到的位置定位系统的准确性的期望规范。还输入系统操作参数(例如，期望驱动发射线圈的频率和强度)。一旦在步骤702中将数据输入到算法700，算法700就继续到步骤704。图7c示出指示步骤702的线圈设计参数的输入的屏幕快照。在步骤704中，仿真在金属目标位于其...

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...

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接收器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。处理器使用来自接收器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、发射器线圈和接收器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...

通过角位置来确定线性位置。在角位置定位系统中，正弦定向线圈112和余弦定向线圈110可以被布置为使得该角位置可以等于关于金属目标124的旋转的金属目标124的实际角位置。重要的是要注意指示位置定位传感器100的理想操作的以下条件。在那些条件中，发射器线圈106的形状不重要，只要其覆盖放置接收器线圈104的区域即可。此外，接收器线圈104的形状等于完美的几何重叠的正弦和余弦。另外，金属目标124的形状对工作原理没有影响，只要目标的区域覆盖接收器线圈104的总区域的一部分即可。理想的一组线圈和理想的金属目标的这些条件从未被满足。在实际系统中，情况大不相同。非理想性导致金属目标124的位置的...

图10f示出正在算法704中进行仿真的位置定位系统设计中的接收器线圈1028和接收器线圈1026上方的金属目标1204的定位。为了讨论的目的，图10f示出图8a和图8b所示的线圈设计800的示例，其中接收器线圈1028和接收器线圈1026分别与接收器线圈804和接收器线圈806的迹线的一维近似相对应。为了简化图示，在图10f中未示出发射线圈802，但是发射线圈802的迹线也通过一维导线迹线近似。在仿真了来自位置定位系统800的目标线圈802的电磁场之后，然后在图10a所示的算法704的示例的步骤1008中，仿真金属目标1024的涡电流，并且确定从那些涡电流产生的电磁场。在一些实施例中，...

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...