耐磨传感器线圈原理

将位置设置为扫描中的当前定义的位置。在步骤1006中，确定由发射线圈生成的电磁场。利用在步骤1002中提供的其他参数来接收发射线圈的驱动电压和操作频率。一旦确定了来自发射线圈的电磁场，在步骤1008中就可以确定由于这些场而在金属目标中生成的涡电流。根据涡电流，可以仿真由目标生成的磁场。在步骤1010中，确定由于由发射线圈生成的场和由金属目标中的感应涡电流生成的场的组合而在线圈中生成的电压。在步骤1011中，针对目标的现行位置再次执行电感l的计算，以评估l相对于步骤1003的结果的变化。在步骤1012中，存储响应数据以供将来参考。在步骤1014中，算法704进行检查以查看扫描是否已经完成。如果未完成，则算法704进行到步骤1018，在步骤1018处，金属目标的当前位置递增，然后进行到步骤1004，在步骤1004处开始对该位置的仿真。如果扫描完成，则算法704进行到步骤1016，在步骤1016处，仿真结束，并且算法返回到图7a所示的算法700的步骤706。仿真和根据仿真对线圈的重新配置(在图7a中，仿真步骤704、比较步骤706、决策步骤708和设计调整步骤712)应足够快，以在短时间段内测试大量的线圈设计配置。在通过算法700获得经优化的线圈设计之前。传感器线圈的绝缘性能需要严格把控。耐磨传感器线圈原理

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)。燃气传感器线圈对比价传感器线圈的寿命取决于其材料和使用环境。

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。

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、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。传感器线圈的材质对其性能有重要影响。

如下面更详细地讨论的，在一些实施例中，形成发射线圈、线圈和连接线的迹线用一维金属导线表示。一些实施例可以使用更精细的仿真算法，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704以在步骤1002中设置的频率参数计算发射线圈(tx)的迹线的电阻r和电感l。在不存在目标的情况下执行计算，以给出品质因数的估计q＝2πfl/r。在步骤1004中，设置参数以仿真特定线圈设计的性能和在步骤1002中接收的线圈设计的气隙，其中金属目标如在扫描参数中定义的被设置在现行位置。如果这是次迭代，则将现行位置设置为在步骤1002中接收到的数据中所定义的扫描的起点。否则。传感器线圈的线圈设计需要考虑其工作环境。湖南传感器线圈原理

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发射/接收电路102和接收线圈104之间的金属迹线的连接以及发射/接收电路102和发射线圈106之间的金属迹线的连接，其也对所生成的电磁场有贡献；金属目标124与安装有接收线圈104和发射线圈106的pcb之间的气隙(ag)；正弦定向线圈112和余弦定向线圈110之间的幅度偏差；来自正弦定向线圈112和余弦定向线圈110的接收信号之间的失配；正弦定向线圈112和余弦定向线圈110中的不同的耦合效应。此外，金属目标124和pcb之间的气隙(ag)与位置确定的准确性之间存在很强的相关性。此外，在理想情况下，正弦定向线圈112和余弦定向线圈110的拓扑是理想的三角函数，但是在实际设计中，这些线圈104不是理想的，并且具有若干个通孔，以允许通过使用pcb的两面将迹线互相盘绕在pcb上。图3a示出被定向在pcb(为清楚起见，图3a中未示出)上的正弦定向线圈112。pcb被定位为使得形成正弦定向线圈112的迹线被定位在pcb的顶侧和底侧。在本公开中，对pcb的顶侧或底侧的引用指示pcb的相对侧，并且关于pcb的定向没有其他含义。通常，位置定位系统被定位成使得pcb的顶侧面向金属目标124的表面。图3b示出pcb322的顶侧，在顶侧上形成用于形成发射线圈106、正弦定向线圈112和余弦定向线圈110的顶侧迹线。耐磨传感器线圈原理