[发明专利]传感器线圈优化

权利要求书

1.一种提供经优化的位置定位传感器线圈设计的方法，包括：

在计算系统中接收线圈设计和所述位置定位传感器线圈设计的准确度的期望规范，所述线圈设计以数据文件来表示以提供发射线圈、正弦接收线圈和余弦接收线圈坐标；

在所述计算系统中，对金属目标关于所述线圈设计的位置范围的位置确定进行仿真，以形成所述线圈设计的仿真性能，所述仿真性能表示在所述位置范围上由所述发射线圈激发的所述正弦接收线圈和所述余弦接收线圈对所述金属目标的仿真响应；

在所述计算系统中，将所述仿真响应与所述准确度的期望规范进行比较以提供比较；以及

在所述计算系统中，基于所述仿真性能和所述期望规范之间的比较来修改所述线圈设计，以获得表现更接近所述准确度的期望规范的更新的线圈设计；以及

提供所述更新的线圈设计；

其中，所述线圈设计和所述更新的线圈设计包括发射线圈布局、正弦接收线圈布局、余弦接收线圈布局、金属目标几何形状；和气隙，并且

其中，对位置确定进行仿真包括：针对金属目标在所述线圈设计上方的所述位置范围内的位置集合中的每个位置，

计算在没有所述正弦接收线圈和所述余弦接收线圈的情况下所述发射线圈的参数；

确定由所述发射线圈产生的电磁场；

确定在所述目标的所述位置集合中的现行位置处由所述发射线圈产生的所述电磁场在所述金属目标中感应的涡电流；

确定由所述金属目标中的所述涡电流产生的所述正弦接收器线圈和所述余弦接收器线圈的响应；

计算在具有所述金属目标的情况下所述发射线圈的第二参数集合；以及

存储作为所述金属目标的位置的函数的电压信号。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

对更新的线圈设计重复仿真步骤、比较步骤和修改步骤，以获得具有满足所述准确度的所述期望规范的优化性能的最终线圈设计；以及

提供所述最终线圈设计以印刷在印刷电路板上。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述线圈设计和所述更新的线圈设计包括发射线圈布局、正弦接收线圈布局、余弦接收线圈布局、金属目标几何形状、扫描几何形状和气隙。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，确定涡电流包括：利用边界积分法来仿真所述金属目标。

5.根据权利要求2所述的方法，还包括：

根据所述最终线圈设计物理产生位置定位系统；以及

针对所存储的电压信号的仿真结果验证所述位置定位系统。

6.一种提供经优化的位置定位传感器线圈设计的方法，包括：

在计算系统中接收线圈设计和所述位置定位传感器线圈设计的准确度的期望规范，所述线圈设计以数据文件来表示以提供发射线圈、正弦接收线圈和余弦接收线圈坐标；

在所述计算系统中，对金属目标关于所述线圈设计的位置范围的位置确定进行仿真，以形成所述线圈设计的仿真性能，所述仿真性能表示在所述位置范围上由所述发射线圈激发的所述正弦接收线圈和所述余弦接收线圈对所述金属目标的仿真响应；

在所述计算系统中，将所述仿真响应与所述准确度的期望规范进行比较以提供比较；以及

在所述计算系统中，基于所述仿真性能和所述期望规范之间的比较来修改所述线圈设计，以获得表现更接近所述准确度的期望规范的更新的线圈设计；以及

提供所述更新的线圈设计；

其中，所述线圈设计和所述更新的线圈设计包括发射线圈布局、正弦接收线圈布局、余弦接收线圈布局、金属目标几何形状、扫描几何形状和气隙，并且

其中，所述接收线圈中的每个接收线圈包括一个或多个阱。

7.根据权利要求6所述的方法，还包括：

对更新的线圈设计重复仿真步骤、比较步骤和修改步骤，以获得具有满足所述准确度的期望规范的优化性能的最终线圈设计；以及

提供所述最终线圈设计以印刷在印刷电路板上。