[发明专利]感应装置、制造感应装置的方法及天线有效

专利信息
申请号: 201880011263.9 申请日: 2018-02-06
公开(公告)号: CN110326064B 公开(公告)日: 2021-10-01
发明(设计)人: S·科沃斯雷耶斯;A·罗哈斯奎瓦斯;C·卡尼特卡韦萨;F·E·纳瓦罗佩雷斯 申请(专利权)人: 普莱默股份公司
主分类号: H01F5/02 分类号: H01F5/02;H01F27/26;H01F41/071;H01F5/04
代理公司: 隆天知识产权代理有限公司 72003 代理人: 聂慧荃;闫华
地址: 西班牙坎*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 感应 装置 制造 方法 天线
【说明书】:

本发明涉及一种感应装置、制造该感应装置的方法以及天线。所提出的感应装置包括:磁芯(1);具有被布置成围绕所述磁芯(1)的腔体(11)的电绝缘支撑部(10);以及三个由导线构成、被布置成彼此正交地布置的绕组(DX,DY,DZ),其中,所述电绝缘支撑部(10)由单个部件制成并完全地容置可通过一开口接近的磁芯(1),三个绕组(DX,DY,DZ)被支撑在电绝缘支撑部的绕组支撑面(12X,12Y和12Z)上,限制在由下角部突起(20)限定的多个绕组限制边(22)之间并相对于三个正交轴线(X,Y,Z)对中,使得所述电绝缘支撑部(10)确保由上述的感应装置产生的所述电磁场矢量的对称性和正交性。

技术领域

本发明涉及一种感应装置且涉及制造感应装置的方法,所述感应装置包括:磁芯;电绝缘支撑部,被布置成围绕所述磁芯;以及三个由导线构成的绕组(winding ofconductive wire,导线绕组),被布置成彼此正交并围绕所述磁芯缠绕,所述绕组的导线被支撑在所述电绝缘支撑部上。

本发明还涉及一种天线,特别是一种使用上述的感应装置构建的低频发射或接收天线,主要用于检测和/或发送需要精确控制的、例如像那些用于虚拟现实系统的物体的位置和运动,其中的电磁系统必须有能力将物质世界(物理世界)中的实际物体定位在虚拟(或数字)世界中的准确的相对位置,并且具有其三维空间坐标分量中的实际的运动、速度和加速度。

本发明之目的是基于如下原理来实现的:由低频感应器的磁场感应单元引起的电压上的响应直接与其相对于场源的相对位置成正比。

形成三轴磁感应器或传感器的本发明的感应装置允许产生标准电磁场,该电磁场是各向同性的,在围绕同一个磁芯缠绕但支撑在电绝缘支撑部的多个表面的三个正交的线圈中具有一致的频率和强度以及相同特性。由此,能够在缠绕于三个正交轴线上的所述感应器或组成部件中感应出电压,其模数与相对于源(位置指示)和三个坐标x、y、z(它们的关系决定着相对于源位置矢量的转角)的相对距离成正比。所提出的感应器进而产生与其三个正交的绕组的矢量感应分量对应的、在三个维度中正交的矢量参照系统(R3)。在该参照系统中采用的其它任何接收感应器将沿每个轴线接收与其矢量距离成正比的电压,接收器(receptor)相对于参照系统的转角是由每个轴线和整个模块之间的电压的比率决定的。

背景技术

专利文献US 4287809(Honeywell)公开了一种用于确定方位(包括头盔(helmet)的位置)的电磁系统,其包括用于发射电磁场矢量的发射天线、用于感测所述电磁场矢量的接收天线、以及用于依靠所述发射和感测的电磁场矢量确定方位(包括头盔的位置)的控制装置。该专利文献的附图的图3描述了所使用的发射和接收天线的一个可能的实施例,其中能看到这些天线可包括铁氧体磁芯,三个绕组围绕该铁氧体磁芯相互正交地缠绕。

专利文献US 4210859(Technion Research,技术研究)同样公开了一种分别用于具有三个正交的绕组的三维天线的结构,其同样适用于提供诸如本发明中所述的一种感应器。附图的图17示出该感应器的磁芯的一个特别的实施例,其呈立方体形状,且在其顶点(vertex,顶部)处具有多个突起,这些突起限定了多个绕线通道(winding up channel)用以设置上述的正交绕组。

另一方面,专利文献EP 1315178(ABB)描述了一种电磁感应器构造,包括一立方体型磁芯和三个正交的绕组,支撑在两个中空的半立方体的表面上,所述中空的半立方体由绝缘的塑料材料形成,并且在其顶点处设有多个突起,该磁芯被设置在所述两个半立方体的腔体内侧,所述两个半立方体设有彼此相对的开口表面。

假设所述的现有技术文献的任一篇中的磁场矢量的精确的正交性均要求将多个螺旋线定位在磁芯上,该磁芯是裸露的,或者借助一薄层粘性聚酯的或聚酰亚胺的带型绝缘体进行绝缘,且需要在缓慢的精确加工中进行极度细心的操作,这使得产业上的实施变得困难,而且在专利文献EP 1315178中所描述的方案的情况下,在其上执行绕线的磁芯的缺陷或者两个相对的半部的差异或非共面性是必须进一步克服的(问题)。

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