CN204155260U - 一种电磁感应白板的线圈阵列 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电磁感应白板领域。公开了一种电磁感应白板的线圈阵列，包括由导线绕制形成的多个线圈，其中任一导线绕制的线圈数量≥1，由同一导线所形成的多个线圈，包括正向绕制及反向绕制线圈。当电磁感应白板受到外界电磁噪声干扰时，同一导线所形成的呈相反方向绕制的线圈中所产生的感应电动势，由于其正负极相反而相互抵消，从而抑制了外界电磁噪声的干扰。

Description

一种电磁感应白板的线圈阵列

技术领域

本实用新型涉及电磁感应白板领域，尤其涉及电磁感应白板的线圈阵列。 

背景技术

电磁感应白板是一种利用电磁感应原理实现人机交互的装置，其一般包括显示屏、线圈阵列、控制单元以及电磁笔等主体设备，线圈阵列安装在显示屏的内侧，与控制单元连接。当电磁笔触碰显示屏时，线圈感应到电磁笔发射的电磁波，产生感应电动势，通过监控线圈阵列中各个线圈的电势高低或电流大小，控制单元即可对电磁笔的触控点进行准确定位。 

传统的线圈阵列由沿X轴和Y轴排列的多个线圈构成，双方向线圈纵横交错形成网格状，每一个网格构成一个感应单元，其中每一个线圈由一条独立的导线绕制而成。以长×宽为160cm×120cm的白板为例，其X轴、Y轴方向分别需要排布160、120个线圈，这样双方向的引出线就有近600条之多，如此多的引出线，不但需要相应数量的电路元件，造成集线板体积庞大、成本上升，同时生产工艺难度大，生产效率低下，产品可靠性差，容易出现故障。 

在此基础上出现了线路复用技术，与传统技术不同，其每一条导线用于绕制多个线圈，每一个线圈沿其排布方向跨越三个线间距，如图1所示。线圈阵列中的任一感应单元在任一轴向上都被相互邻接的三个线圈所覆盖，对同一方向各条导线所形成的各个线圈排序，使该方向任意相邻三个线圈所对应的线号组合唯一，则每个感应单元就可以由其所对应的X、Y轴线号组合唯一地确定，实现触控识别。 

采用上述线路复用技术，虽然可以有效减少导线数量，但是实际生产中发现，采用该种方式绕制形成的线圈阵列更容易受到外界电磁噪声的干扰，结果会影响其触控精度。 

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，而提供一种电磁感应白板的线圈阵列，能够有效降低外界电磁噪声的影响。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种电磁感应白板的线圈阵 列，包括由导线绕制形成的多个线圈，其中任一导线绕制的线圈数量≥1，由同一导线所形成的多个线圈，包括正向绕制及反向绕制线圈。 

进一步地，由同一导线形成的正向绕制及反向绕制线圈交错排列。 

进一步地，由同一导线形成的正向绕制及反向绕制线圈以两个为单位交错排列。 

进一步地，由同一导线形成的正向绕制及反向绕制线圈的数量相等。 

实施本实用新型的技术方案，具有以下有益效果：由同一导线所形成的多个线圈中同时存在正向绕制与反向绕制的情况，当白板受到外界电磁噪声干扰时，同一导线所形成的呈相反方向绕制的线圈中所产生的感应电动势，由于其正负极相反而相互抵消，从而抑制了外界电磁噪声的干扰。 

附图说明

图1为现有电磁感应白板的线圈阵列示意图； 

图2为现有同一条导线所绕制的线圈示意图； 

图3为本实用新型同一条导线所绕制的线圈示意图； 

图4(a)、(b)、(c)为本实用新型同一条导线所形成的正、反向绕制线圈排布示意图。 

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的描述。 

本实用新型电磁感应白板的线圈阵列包括由导线绕制形成的多个线圈，这些线圈分别沿X、Y轴方向排布，纵横交错形成网格结构。其中每一条导线绕制的线圈数量≥1，由同一导线绕制形成的多个线圈中，同时存在正向绕制及反向绕制线圈。 

图2为现有电磁感应白板中由同一条导线所绕制的线圈示意图，其同一导线所形成的线圈全部以正向绕制，即顺着线圈的排布方向绕制。如图2所示，线圈1与线圈2为同一导线绕制的两个不同的线圈，且两线圈绕制方向相同，当外界电磁噪声的磁场同时通过线圈1、2时，两线圈内将会分别产生一个感应电动势，电动势的正负极如图所示，由于两线圈的绕制方向相同，其所产生感应电动势的方向也相同。对于整条导线而言，由于其所形成的线圈均以同一方向绕制，因此该导线总的感应电动势为所有线圈中感应电动势之和，相当于干扰信号被叠加。因此，现有电磁感应白板的线圈阵列更容易受到外界电磁噪声的干扰。 

而本实用新型电磁感应白板中由同一条导线所绕制的线圈如图3所示，其同一导线所 形成的线圈中，既包括以正向绕制的线圈、也包括以反向绕制的线圈，即有的线圈是顺着线圈的排布方向绕制的、而有的线圈是逆着线圈的排布方向绕制的。线圈3与线圈4为同一导线绕制的两个不同的线圈，且两线圈绕制方向相反。当外界电磁噪声的磁场同时通过线圈3、4时，两线圈内将会分别产生一个感应电动势，电动势的正负极如图所示，由于两线圈的绕制方向相反，其所产生感应电动势的方向也相反，因此两线圈串联后的感应电动势为零。对于整条导线而言，由于其所形成的线圈中同时存在正向与反向绕制的情况，因此该导线总的感应电动势为正向绕制线圈所产生的感应电动势与反向绕制线圈所产生的感应电动势相互抵消之后的结果，相当于干扰信号被相互削弱。 

为方便理解，以下举例说明。假设同一条导线绕制的线圈数量为9，9个线圈均采用正向绕制，当9个线圈同时受到外界电磁噪声干扰时，整条导线所产生的感应电动势为9个正向绕制线圈所产生的感应电动势相加的结果，对于整个白板而言，其所受到的电磁噪声干扰被叠加放大；而如果其中4个线圈采用正向绕制，其他5个线圈采用反向绕制，当9个线圈同时受到外界电磁噪声干扰时，4个正向绕制线圈与4个反向绕制线圈所产生的感应电动势相互抵消，整条导线所产生的感应电动势为剩余的1个反向绕制线圈所产生的感应电动势。显然，同一导线所形成的线圈同时采用正、反向绕制的情况下，外界电磁噪声干扰会被有效抑制。同时，为了能够最大限度地抑制外界电磁噪声的干扰，由同一导线所形成的正向绕制、及反向绕制的线圈数量最好相等，这样可使得该条导线上的感应电动势为零，达到最理想的状态。 

由同一导线形成，分别以正、反方向绕制的线圈，其排布形式可以有多种。可以是沿着排布方向的前半部分线圈采用正向绕制，后半部分线圈采用反向绕制，如图4(a)所示。可以是正向与反向绕制的线圈以N个为单位交错排列，即采用正、反、正、反的形式排列，此时N＝1，如图4(b)所示；或采用正、正、反、反、正、正、反、反的形式排列，此时N＝2，如图4(c)所示；或采用正、正、正、反、反、反、正、正、正、反、反、反等形式排列。还可以是选取其中任意一个或多个线圈采用正向绕制，而其它线圈采用反向绕制。 

但由于外界电磁噪声存在的区域可能并不会完全覆盖白板的所有区域，有可能仅存在于白板的局部区域，因此，同一导线所形成的线圈采用正、反、正、反交错排列的形式，对外界电磁噪声的抑制是最优的，因为这种方式可在小范围内实现感应电动势的相互抵消。 

Claims (4)

1.一种电磁感应白板的线圈阵列，包括由导线绕制形成的多个线圈，其中任一导线绕制的线圈数量≥1，其特征在于：由同一导线所形成的多个线圈，包括正向绕制及反向绕制线圈。

2.根据权利要求1所述的线圈阵列，其特征在于：由同一导线形成的正向绕制及反向绕制线圈交错排列。

3.根据权利要求1所述的线圈阵列，其特征在于：由同一导线形成的正向绕制及反向绕制线圈以两个为单位交错排列。

4.根据权利要求2或3所述的线圈阵列，其特征在于：由同一导线形成的正向绕制及反向绕制线圈的数量相等。