DE102010002145A1 - Coil arrangement for e.g. aligning hall sensor in measuring space to detect tongue movement of test person during speaking, has satellite coils whose direction vectors run at pitch angle, where angle data allows preset angle error in plane - Google Patents

Coil arrangement for e.g. aligning hall sensor in measuring space to detect tongue movement of test person during speaking, has satellite coils whose direction vectors run at pitch angle, where angle data allows preset angle error in plane Download PDF

Info

Publication number
DE102010002145A1
DE102010002145A1 DE102010002145A DE102010002145A DE102010002145A1 DE 102010002145 A1 DE102010002145 A1 DE 102010002145A1 DE 102010002145 A DE102010002145 A DE 102010002145A DE 102010002145 A DE102010002145 A DE 102010002145A DE 102010002145 A1 DE102010002145 A1 DE 102010002145A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
coils
coil
satellite
arrangement
central
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102010002145A
Other languages
German (de)
Inventor
Jörg 37085 Schrader
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Carstens Medizinelektronik 37120 GmbH
CARSTENS MEDIZINELEKTRONIK GmbH
Original Assignee
Carstens Medizinelektronik 37120 GmbH
CARSTENS MEDIZINELEKTRONIK GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Carstens Medizinelektronik 37120 GmbH, CARSTENS MEDIZINELEKTRONIK GmbH filed Critical Carstens Medizinelektronik 37120 GmbH
Priority to DE202010018201.8U priority Critical patent/DE202010018201U1/en
Priority to DE102010002145A priority patent/DE102010002145A1/en
Publication of DE102010002145A1 publication Critical patent/DE102010002145A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B68—SADDLERY; UPHOLSTERY
    • B68C—SADDLES; STIRRUPS
    • B68C1/00—Saddling equipment for riding- or pack-animals
    • B68C1/12—Bottom pads for saddles; Saddle cloths
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/003—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring position, not involving coordinate determination
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/004—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring coordinates of points
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/30—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/0005—Geometrical arrangement of magnetic sensor elements; Apparatus combining different magnetic sensor types
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/02—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
    • G01R33/0206—Three-component magnetometers
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/02—Details of sensors specially adapted for in-vivo measurements
    • A61B2562/0223—Magnetic field sensors
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/11—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
    • A61B5/1121—Determining geometric values, e.g. centre of rotation or angular range of movement
    • A61B5/1122—Determining geometric values, e.g. centre of rotation or angular range of movement of movement trajectories
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6801—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
    • A61B5/6813—Specially adapted to be attached to a specific body part
    • A61B5/6814—Head
    • A61B5/682—Mouth, e.g., oral cavity; tongue; Lips; Teeth

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Abstract

The arrangement (1) has three central coils (2-4) with radius vectors and direction vectors arranged orthogonal to each other. Six satellite coils (5-10) attach two of the central coils. Directions of the satellite coils run orthogonal to each other, and direction vectors of the satellite coils run at a pitch angle of 135 to 15 degree Celsius to a direction of the satellite coils from the direction vectors of the associated central coils in a plane, where angle data allows an angle error of maximum of plus or minus 30 degree Celsius in the plane in the orthogonal and opposite directions.

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNGTECHNICAL FIELD OF THE INVENTION

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung von Spulen für die Bestimmung von Ort und Ausrichtung eines Magnetfeldsensors in einem an die Anordnung angrenzenden Messraum mit den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Patentanspruchs 1.The invention relates to an arrangement of coils for determining the location and orientation of a magnetic field sensor in a measuring space adjacent to the arrangement, having the features of the preamble of independent claim 1.

Mit einer derartigen Anordnung von Spulen können insbesondere der Ort und die Ausrichtung eines solchen Magnetfeldsensors bestimmt werden, der für optische Messverfahren nicht zugänglich ist. Zum Beispiel können der Ort und die Ausrichtung eines Magnetfeldsensors in Form einer Spule oder eines Hallsensors erfasst werden, der an der Zunge eines Probanden angebracht ist, um die Bewegungen der Zunge des Probanden beim Sprechen zu erfassen. Dies ist aber nur eine mögliche Anwendung einer derartigen Anordnung von Spulen.With such an arrangement of coils, in particular the location and orientation of such a magnetic field sensor can be determined, which is not accessible for optical measuring methods. For example, the location and orientation of a magnetic field sensor may be detected in the form of a coil or a Hall sensor attached to the tongue of a subject to detect the movements of the subject's tongue when speaking. But this is only one possible application of such an arrangement of coils.

Es ist hervorzuheben, dass sich die vorliegende Erfindung nicht mit Anordnungen von Spulen befasst, die nur für die Bestimmung von Ort und Ausrichtung eines Magnetfeldsensors innerhalb einer Ebene geeignet sind. Vielmehr geht es darum, sowohl den Ort als auch die Ausrichtung des Magnetfeldsensors innerhalb eines dreidimensionalen Messrahmens zu bestimmen.It should be emphasized that the present invention does not deal with arrangements of coils which are only suitable for determining the location and orientation of a magnetic field sensor within a plane. Rather, it is about determining both the location and the orientation of the magnetic field sensor within a three-dimensional measuring frame.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

Die DE 43 00 529 A1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung der räumlichen Anordnung eines richtungsempfindlichen Magnetfeldsensors und dabei auch eine Anordnung von Spulen mit den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Patentanspruchs 1. Hier sind sechs Spulen zu einem dreidimensionalen Bezugssystem angeordnet, wobei der Ortsvektor jeder Spule nicht als Linearkombination mit positiven Faktoren der Ortsvektoren der fünf anderen Spulten darstellbar ist und wobei das Skalarprodukt eines beliebigen Richtungsvektors in dem Bezugssystem mit den Richtungsvektoren aller Spulen für höchstens drei Spulen verschwindet. Damit ist sichergestellt, dass aus mit den sechs Spulen in dem Magnetfeldsensor induzierten Signalen der Ort und die Ausrichtung des Magnetfeldsensors an allen Punkten eines Messraums ermittelbar sind, an dessen Umfang die Spulen angeordnet sind. Die tatsächliche Ermittlung von Ort und Ausrichtung des Magnetfeldsensors aus den mit den Spulen der bekannten Anordnung induzierten Signalen ist aber komplex. Zudem ist die Zugänglichkeit des Messraums durch die über seinen Umgang verteilten Spulen eingeschränkt.The DE 43 00 529 A1 discloses a method and a device for determining the spatial arrangement of a direction-sensitive magnetic field sensor and thereby an arrangement of coils having the features of the preamble of independent claim 1. Here are six coils arranged to a three-dimensional reference system, wherein the position vector of each coil not as a linear combination with positive factors of the position vectors of the other five coils, and wherein the dot product of any direction vector in the reference frame disappears with the direction vectors of all the coils for at most three coils. This ensures that the position and the orientation of the magnetic field sensor can be determined at all points of a measuring space from which the coils are arranged on the circumference of the signals induced by the six coils in the magnetic field sensor. However, the actual detection of location and orientation of the magnetic field sensor from the signals induced by the coils of the known arrangement is complex. In addition, the accessibility of the measuring space is limited by the distributed over its handling coils.

Bei einer anderen bekannten Anordnung von sechs Spulen für die Bestimmung von Ort und Ausrichtung eines Magnetfeldsensors sind die Spulen mit ihren Spulenachsen zu einer gleichschenkligen Dreieckspyramide angeordnet. Diese bekannte Anordnung ist zur Platzierung in dem Messraum vorgesehen. Günstige Voraussetzungen für die Bestimmung von Ort und Ausrichtung eines Magnetfeldsensors ergeben sich im Umkreis der Anordnung. Ein geschlossener Messraum neben der Anordnung, in dem Ort und Ausrichtung des Magnetfeldsensors mit hoher Genauigkeit bestimmbar sind, bleibt nur klein. Zudem ist die Auswertung der in dem Magnetfeldsensor induzierten Signale auch hier komplex, und die erreichbare Genauigkeit bei Bestimmung von Ort und Ausrichtung des Magnetfeldsensors weist erhebliche Schwankungen über die Umgebung der Anordnung auf.In another known arrangement of six coils for determining the location and orientation of a magnetic field sensor, the coils are arranged with their coil axes to form an isosceles triangle pyramid. This known arrangement is intended for placement in the measuring space. Favorable conditions for the determination of location and orientation of a magnetic field sensor arise in the vicinity of the arrangement. A closed measuring space next to the arrangement in which the location and orientation of the magnetic field sensor can be determined with high accuracy remains only small. In addition, the evaluation of the signals induced in the magnetic field sensor is also complex here, and the achievable accuracy in determining the location and orientation of the magnetic field sensor has considerable fluctuations over the surroundings of the arrangement.

Weiter sind Spulenanordnungen bekannt, bei denen die Spulenachsen von zwölf Spulen längs der Kanten eines Würfels ausgerichtet sind. Innerhalb des Würfels sind zwar Ort und Ausrichtung eines Magnetfeldsensors mit vergleichsweise geringer Komplexität genau bestimmbar. Dieser Messraum ist aber nicht besonders gut zugänglich. Zudem ist die Anzahl der Spulen mit 12 recht hoch, wobei zu berücksichtigen ist, dass die mittels der einzelnen Spulen in dem Magnetfeldsensor induzierten Signale unterscheidbar sein müssen.Further, coil assemblies are known in which the coil axes of twelve coils are aligned along the edges of a cube. While the location and orientation of a magnetic field sensor with comparatively low complexity can be accurately determined within the cube. This measuring room is not very accessible. In addition, the number of coils at 12 is quite high, bearing in mind that the signals induced by the individual coils in the magnetic field sensor must be distinguishable.

AUFGABE DER ERFINDUNGOBJECT OF THE INVENTION

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung von Spulen für die Bestimmung von Ort und Ausrichtung eines Magnetfeldsensors und einem an die Anordnung angrenzenden Messraum mit den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Patentanspruchs 1 aufzuzeigen, bei der über einen gut zugänglichen, geschlossenen Messraum die Bestimmung von Ort und Ausrichtung des Magnetfeldsensors mit gleichmäßig hoher Genauigkeit in weniger komplexer Weise als bislang möglich ist.The invention has for its object to provide an arrangement of coils for the determination of location and orientation of a magnetic field sensor and a measuring space adjacent to the arrangement with the features of the preamble of independent claim 1, in the case of an easily accessible, closed measuring chamber, the determination of Location and orientation of the magnetic field sensor with uniformly high accuracy in a less complex manner than previously possible.

LÖSUNGSOLUTION

Die Aufgabe der Erfindung wird durch eine Anordnung von Spulen mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen dieser Anordnung sind in den abhängigen Patentansprüchen definiert.The object of the invention is achieved by an arrangement of coils having the features of independent claim 1. Preferred embodiments of this arrangement are defined in the dependent claims.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGDESCRIPTION OF THE INVENTION

Die vorliegende Erfindung lehrt eine spezielle Anordnung von neun Spulen, die besonders günstige Verhältnisse für die Bestimmung von Ort und Richtung eines Magnetfeldsensors in einem an die Anordnung der Spulen angrenzenden Messraum bereitstellt. Von den neun Spulen dieser Anordnung können maximal zwei Spulen weggelassen werden. Vorzugsweise sind jedoch alle neun Spulen vorhanden, auch wenn hierdurch Redundanzen bei der Aussage der. Signale auftreten, die mit den einzelnen Spulen in dem jeweiligen Magnetfeldsensor induziert werden. Diese Redundanzen stellen eine hohe Genauigkeit bei der Bestimmung von Ort und Ausrichtung des Magnetfeldsensors über den gesamten Messraum sicher, und sie erlauben die Ausbildung von einander äquivalenten oder symmetrischen Teilanordnungen der Anordnung der Spulen, woraus sich grundsätzliche Vereinfachungen bei der Auswertung der in dem Magnetfeldsensor induzierten Signale ergeben. Konkret umfasst die Anordnung der neun Spulen drei Zentralspulen mit zueinander orthogonalen Ortsvektoren ihrer Spulenmittelpunkte und zueinander orthogonalen Richtungsvektoren ihrer Spulenachsen, wobei der Richtungsvektor jeder Zentralspule orthogonal zu ihrem Ortsvektor verläuft, und sechs Satellitenspulen, von denen jeweils zwei einer Zentralspule zugeordnet und in einander entgegen gesetzten, orthogonal zu dem Ortsvektor der zugehörigen Zentralspule verlaufenden Richtungen angeordnet sind, wobei die einander entgegen gesetzten Richtungen der drei Paare von Satellitenspulen orthogonal zueinander verlaufen und wobei die Spulenachsen der Satellitenspulen jeweils unter einem Pitchwinkel zu der Richtung der Satellitenspule von dem Ortsvektor der zugehörigen Zentralspule von 135° bis 15° zu dem Messraum hin und in der von dieser Richtung und in einer von dieser Richtung und dem Ortsvektor der zugehörigen Zentralspule aufgespannten Ebene verlaufen. Bei dieser Definition der erfindungsgemäßen Anordnung von Spulen lassen alle generischen Winkelangaben wie ”orthogonal”, ”in entgegen gesetzten Richtungen” und ”in der Ebene”, jeweils einen Winkelfehler von maximal ±30° zu. Vorzugsweise beträgt der Winkelfehler dieser generischen Winkelangaben jedoch nur maximal ±10°.The present invention teaches a special arrangement of nine coils which provides particularly favorable conditions for determining the location and direction of a magnetic field sensor in a measurement space adjacent to the array of coils. Of the nine coils of this arrangement A maximum of two coils can be omitted. Preferably, however, all nine coils are present, even if this redundancy in the statement of. Signals occur that are induced with the individual coils in the respective magnetic field sensor. These redundancies ensure a high degree of accuracy in determining the location and orientation of the magnetic field sensor over the entire measuring space, and they allow the formation of mutually equivalent or symmetrical sub-arrangements of the arrangement of the coils, resulting in fundamental simplifications in the evaluation of the signals induced in the magnetic field sensor result. Concretely, the arrangement of the nine coils comprises three central coils with mutually orthogonal position vectors of their coil centers and mutually orthogonal direction vectors of their coil axes, wherein the direction vector of each central coil is orthogonal to its position vector, and six satellite coils, each associated with two of a central coil and set in opposite, are arranged orthogonal to the location vector of the associated central coil extending directions, wherein the opposite directions of the three pairs of satellite coils are orthogonal to each other and wherein the coil axes of the satellite coils each at a pitch angle to the direction of the satellite coil from the position vector of the associated central coil of 135 ° extend to 15 ° to the measuring space and in the plane defined by this direction and in a plane spanned by this direction and the position vector of the associated central coil. In this definition of the arrangement of coils according to the invention, all generic angle specifications such as "orthogonal", "in opposite directions" and "in the plane", each allow an angle error of a maximum of ± 30 °. However, the angle error of these generic angle indications is preferably only a maximum of ± 10 °.

Wenn tatsächlich eine oder sogar zwei der neun Spulen der erfindungsgemäßen Anordnung weggelassen werden, um mit möglichst wenig Spulen auszukommen, so sind aber möglichst die drei Zentralspulen vorhanden und zu jeder Zentralspule ist auch mindestens eine Satellitenspule vorhanden.If indeed one or even two of the nine coils of the arrangement according to the invention are omitted in order to manage with as few coils as possible, but if possible the three central coils are present and for each central coil and at least one satellite coil is present.

Der Abstand jeder Satellitenspule zu der von dem Ortsvektor der zugehörigen Zentralspule definierten Achse ist vorzugsweise maximal so groß wie die Länge dieses Ortsvektors. Noch mehr bevorzugt beträgt der Abstand jeder Satellitenspule zu der von dem Ortsvektor der zugehörigen Zentralspule definierten Achse vom 1,5-fachen des Spulendurchmessers der Satellitenspule bis zu 90% der Länge des Ortsvektors der Zentralspule.The distance of each satellite coil to the axis defined by the position vector of the associated central coil is preferably at most equal to the length of this position vector. Even more preferably, the distance of each satellite coil to the axis defined by the location vector of the associated central coil is 1.5 times the coil diameter of the satellite coil, up to 90% of the length of the central coil location vector.

Es wurde bereits angesprochen, dass Symmetrien in der neuen Anordnung von Spulen vorteilhaft sind. Entsprechend können insbesondere die beiden Abstände der einer Zentralspule zugeordneten Satellitenspulen zu der von dem Ortsvektor der Zentralspule definierten Achse gleich groß sein.It has already been mentioned that symmetries are advantageous in the new arrangement of coils. Correspondingly, in particular the two distances of the satellite coils assigned to a central coil to the axis defined by the position vector of the central coil can be the same.

Eine besonders gute Zugänglichkeit des Messraums der neuen Anordnung wird erreicht, wenn die Zentralspule und die zugehörigen Satellitenspulen jeweils auf derselben Seite des Messraums angeordnet sind. Dann wird der Messraum nur an drei von sechs Seiten durch die Anordnung der Spulen begrenzt und ist an seinen anderen drei Seiten völlig frei.A particularly good accessibility of the measuring space of the new arrangement is achieved if the central coil and the associated satellite coils are each arranged on the same side of the measuring space. Then the measuring space is limited only on three of six sides by the arrangement of the coils and is completely free on its other three sides.

Wenn die Zentralspule und die zugehörigen Satellitenspulen jeweils auf derselben Seite des Messraums angeordnet sind, ist es aus Symmetriegründen bevorzugt, wenn die Zentralspule jeweils auf halbem Abstand zwischen den zugehörigen Satellitenspulen angeordnet ist.If the central coil and the associated satellite coils are respectively arranged on the same side of the measuring space, it is preferred for symmetry reasons, when the central coil is arranged in each case at half the distance between the associated satellite coils.

Die Länge der Ortsvektoren der Zentralspulen beträgt vorzugsweise 120 bis 200% des Radius des Messraums. D. h., die Zentralspulen weisen durchaus einen gewissen Abstand zu dem Messraum auf, innerhalb dessen optimale Verhältnisse zum Bestimmen von Ort und Ausrichtung des Magnetfeldsensors herrschen.The length of the position vectors of the central coils is preferably 120 to 200% of the radius of the measuring space. In other words, the central coils have a certain distance from the measuring space, within which optimal conditions prevail for determining the location and orientation of the magnetic field sensor.

Aus den jetzt schon wiederholt angesprochenen Symmetriegründen sind die Längen der Ortsvektoren der Zentralspulen vorzugsweise gleich groß.For reasons of symmetry which have already been mentioned repeatedly, the lengths of the position vectors of the central coils are preferably the same size.

Die Pitchwinkel der Spulenachsen, der Satellitenspulen betragen vorzugsweise 100° bis 30° und hoch mehr bevorzugt 90° bis 40° zu der Richtung der Satellitenspule von dem Ortsvektor der zugehörigen Zentralspule und in Richtung hin zu dem Messraum. D. h., die Spulenachsen der Satellitenspulen sind tendenziell eher von dem Mittelpunkt des Messraums weg geneigt. Idealerweise schneiden die Spulenachsen der Satellitenspulen den Messraum nicht.The pitch angles of the coil axes of the satellite coils are preferably 100 ° to 30 ° and more preferably 90 ° to 40 ° to the direction of the satellite coil from the location vector of the associated central coil and toward the measurement space. That is, the coil axes of the satellite coils tend to be inclined away from the center of the measurement space. Ideally, the coil axes of the satellite coils do not intersect the measuring space.

Die Spulenachsen der Zentralspulen verlaufen vorzugsweise jeweils orthogonal zu den Richtungen von dem Ortsvektor der Zentralspule zu den zugehörigen Satellitenspulen.The coil axes of the central coils preferably each extend orthogonal to the directions from the position vector of the central coil to the associated satellite coils.

Zur Definition der Lage und Ausrichtung der einzelnen Spulen der neuen Anordnung können diese sämtlich an einer starren, nichtmagnetischen Trägerstruktur angeordnet sein. Dabei ist es bevorzugt, wenn die Längen der Ortsvektoren, der Zentralspulen und/oder die Abstände der Satellitenspulen von dem Ortsvektor der zugehörigen Zentralspule und/oder die Pitchwinkel der Spulenachsen der Satellitenspulen einstellbar sind, um die Spulen der Anordnung für einen jeweils abzudeckenden Messraum optimal justieren zu können.To define the position and orientation of the individual coils of the new arrangement, these can all be arranged on a rigid, non-magnetic support structure. It is preferred if the lengths of the position vectors, the central coils and / or the spacings of the satellite coils from the position vector of the associated central coil and / or the pitch angles of the coil axes of the satellite coils are adjustable in order to optimally adjust the coils of the arrangement for each measuring space to be covered to be able to.

Die jeweils optimale Justierung der einzelnen Spulen kann unter Beachtung des Kriteriums eines Gütefaktors ermittelt werden. Ein solcher Gütefaktor ist so zu definieren, dass er ein Indiz für die minimale Auflösung des Orts und der Ausrichtung des Magnetfeldsensors in dem jeweiligen Messraum ist. Ein möglicher Gütefaktor ist die Summe über alle Werte (2 – sin(φij))2, wobei φij der Winkel zwischen den Feldlinien der Spulen i und j an einem Punkt des Messraums ist und wobei die Summe über alle φij gebildet wird. Der Gütefaktor der Anordnung ist dann der minimale Gütefaktor in dem betrachteten Messraum. The respective optimum adjustment of the individual coils can be determined taking into account the criterion of a quality factor. Such a quality factor is to be defined such that it is an indication of the minimum resolution of the location and orientation of the magnetic field sensor in the respective measurement space. A possible figure of merit is the sum over all values (2-sin (φ ij )) 2 , where φ ij is the angle between the field lines of coils i and j at a point in the measurement space and where the sum is formed over all φ ij . The quality factor of the arrangement is then the minimum quality factor in the considered measuring space.

Der Gütefaktor der Anordnung der Spulen für die Bestimmung von Ort und Ausrichtung des Magnetfeldsensors verbessert sich tendenziell, wenn die Anordnung der Spulen im Verhältnis zum Messraum größer wird. Mit im Verhältnis zum Messraum größer werdender Anordnung der Spulen erhöht sich zudem der optimale Abstand zwischen der jeweiligen Zentralspule und den zugehörigen Satellitenspulen.The quality factor of the arrangement of the coils for the determination of location and orientation of the magnetic field sensor tends to improve as the arrangement of the coils increases in relation to the measuring space. In addition, with the arrangement of the coils becoming larger in relation to the measuring space, the optimum distance between the respective central coil and the associated satellite coils increases.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Die in der Beschreibungseinleitung genannten Vorteile von Merkmalen und von Kombinationen mehrerer Merkmale sind lediglich beispielhaft und können alternativ oder kumulativ zur Wirkung kommen, ohne dass die Vorteile zwingend von erfindungsgemäßen Ausführungsformen erzielt werden müssen. Weitere Merkmale sind den Zeichnungen – insbesondere den dargestellten Geometrien und den relativen Abmessungen mehrerer Bauteile zueinander sowie deren relativer Anordnung und Wirkverbindung – zu entnehmen. Die Kombination von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung oder von Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche ist ebenfalls abweichend von den gewählten Rückbeziehungen der Patentansprüche möglich und wird hiermit angeregt. Dies betrifft auch solche Merkmale, die in separaten Zeichnungen dargestellt sind oder bei deren Beschreibung genannt werden. Diese Merkmale können auch mit Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche kombiniert werden. Ebenso können in den Patentansprüchen aufgeführte Merkmale für weitere Ausführungsformen der Erfindung entfallen.Advantageous developments of the invention will become apparent from the claims, the description and the drawings. The advantages of features and of combinations of several features mentioned in the introduction to the description are merely exemplary and can come into effect alternatively or cumulatively, without the advantages having to be achieved by embodiments according to the invention. Further features are the drawings - in particular the illustrated geometries and the relative dimensions of several components to each other and their relative arrangement and operative connection - refer. The combination of features of different embodiments of the invention or of features of different claims is also possible deviating from the chosen relationships of the claims and is hereby stimulated. This also applies to those features which are shown in separate drawings or are mentioned in their description. These features can also be combined with features of different claims. Likewise, in the claims listed features for further embodiments of the invention can be omitted.

KURZBESCHREIBUNG DER FIGURENBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher erläutert und beschrieben. Dabei zeigtThe invention is explained in more detail below with reference to an embodiment with reference to the accompanying figures and described. It shows

1 eine Anordnung von neun Spulen in einer perspektivischen Ansicht mit Blickrichtung von jenseits der Anordnung auf dem Messraum; und 1 an arrangement of nine coils in a perspective view looking from beyond the arrangement on the measuring space; and

2 eine Ansicht der Anordnung gemäß 1 mit Blickrichtung längs des Ortsvektors einer Zentralspule durch den Messraum, wobei bei einer Satellitenspule ein Pitchwinkel ungleich 90° eingestellt ist. 2 a view of the arrangement according to 1 with viewing direction along the location vector of a central coil through the measuring space, wherein in a satellite coil, a pitch angle is set not equal to 90 °.

FIGURENBESCHREIBUNGDESCRIPTION OF THE FIGURES

1 zeigt eine Anordnung 1 von insgesamt neun Spulen 2 bis 10. Dabei handelt es sich um drei Zentralspulen 2 bis 4, die von dem Mittelpunkt eines an die Anordnung 1 angrenzenden kugelförmigen Messraums 11 als Ursprung eines kartesischen Koordinatensystems aus betrachtet, zueinander orthogonale Ortsvektoren aufweisen. Jeder Zentralspule 2 bis 4 ist dabei ein Paar von Satellitenspulen 5 und 6 bzw. 7 und 8 bzw. 9 und 10 zugeordnet. Die Spulenachsen 12 bis 14 der Zentralspulen 2 bis 4 verlaufen ebenfalls orthogonal zueinander und jeweils orthogonal zu dem Ortsvektor der zugehörigen Zentralspule sowie orthogonal zu den Richtungen in denen die der jeweiligen Zentralspule zugeordneten Satellitenspulen von der Zentralspule aus angeordnet sind. Die Satellitenspulen 6 bis 10 sind in den genannten Paaren in einander entgegen gesetzten, orthogonal zu dem Ortsvektor der zugehörigen Zentralspule verlaufenden Richtungen jeweils neben der zugehörigen Zentralspule angeordnet, wobei die einander entgegen gesetzten Richtungen der drei Paare von Satellitenspulen 5 und 6 bzw. 7 und 8 bzw. 9 und 10 orthogonal zueinander verlaufen. Die Spulenachsen 16 bis 20 der Satellitenspulen 6 bis 10 verlaufen gemäß 1 jeweils parallel zu dem Ortsvektor der zugehörigen Zentralspule. Ausreichend ist jedoch ein Verlauf innerhalb der jeweils von dem Ortsvektor der Zentralspule und den Richtungen von der Zentralspule zu den zugehörigen Satellitenspulen aufgespannten Ebene. 1 shows an arrangement 1 out of a total of nine coils 2 to 10 , These are three central coils 2 to 4 from the center of one to the arrangement 1 adjacent spherical measuring space 11 considered as the origin of a Cartesian coordinate system, have mutually orthogonal position vectors. Each central coil 2 to 4 is a pair of satellite coils 5 and 6 respectively. 7 and 8th respectively. 9 and 10 assigned. The coil axes 12 to 14 the central coils 2 to 4 are also orthogonal to each other and each orthogonal to the position vector of the associated central coil and orthogonal to the directions in which the respective central coil associated satellite coils are arranged from the central coil. The satellite coils 6 to 10 are arranged in said pairs in mutually opposite directions orthogonal to the position vector of the associated central coil, respectively, adjacent to the associated central coil, the opposite directions of the three pairs of satellite coils 5 and 6 respectively. 7 and 8th respectively. 9 and 10 orthogonal to each other. The coil axes 16 to 20 the satellite coils 6 to 10 proceed according to 1 each parallel to the position vector of the associated central coil. Sufficient, however, is a course within each plane spanned by the position vector of the central coil and the directions from the central coil to the associated satellite coils.

Für die Satellitenspule 7 skizziert 2 einen Pitchwinkel 21 zwischen der Spulenachse 17 und der Richtung 22 von der zugehörigen Zentralspule 3 zu der Satellitenspule 7 von weniger als 90° in Richtung zu dem Messraum 11 hin, woraus auch ein Winkel zwischen der Spulenachse 17 und dem vom Ursprung 28 des Messraums 11 ausgehenden Ortsvektor 23 der Zentralspule 3 resultiert. Insbesondere verhindert der Pitchwinkel 21, dass die Spulenachse 17 durch den Messraum 11 verläuft. Dies ist hier zwar auch bei der Spule 8 nicht der Fall, deren Spulenachse 18 unter einem rechten Winkel zu der Richtung 24 von der Zentralspule 3 zu der Satellitenspule 8 verläuft, doch liegt dies nur daran, dass der Messraum 11 mit vergleichsweise kleinem Radius 25 dargestellt ist, der nur etwa 60% der Länge der Ortsvektors 23 beträgt. Wenn jedoch ein größerer Messraum 11 mit einem Radius 25 von beispielsweise 80% des Ortsvektors 23 zugrunde gelegt wird, würde die Spulenachse 18 den Messraum 11 bereits schneiden. Dem könnte alternativ auch dadurch begegnet werden, dass der Abstand der Satellitenspule 8 von der Zentralspule 3 in der Richtung 24 vergrößert wird. Vorzugsweise ist die Anordnung 1 der Spulen 2 bis 10 möglichst symmetrisch. Dies schließt ein, dass alle Satellitenspulen 5 bis 10, zumindest aber die jeweils einer Zentralspule 2 bis 4 zugeordneten Satellitenspulen 5 und 6 bzw. 7 und 8 bzw. 9 und 10 gleiche Pitchwinkel 21 aufweisen. Ebenso sind die Ortsvektoren 24, 26 aller Zentralspulen 2 bis 4 vorzugsweise gleich lang, und auch die Abstände aller Satellitenspulen 5 bis 10 von den zugehörigen Zentralspulen 2 bis 4. Während der Messraum 11 kein Gegenstand ist, sondern nur den Raum definiert, in dem unter Verwendung der Anordnung 1 der Spulen 2 bis 10 Ort und Ausrichtung eines richtungsempfindlichen Magnetfeldsensors bestimmt werden können, sind die Spulen 2 bis 10 vorzugsweise an einer starren, nichtmagnetischen Trägerstruktur 27 gelagert.For the satellite coil 7 outlined 2 a pitch angle 21 between the coil axis 17 and the direction 22 from the associated central coil 3 to the satellite coil 7 less than 90 ° towards the measuring room 11 out, from which also an angle between the coil axis 17 and from the origin 28 of the measuring room 11 outgoing location vector 23 the central coil 3 results. In particular, the pitch angle prevents 21 that the coil axis 17 through the measuring room 11 runs. This is also true for the coil 8th not the case, the coil axis 18 at a right angle to the direction 24 from the central coil 3 to the satellite coil 8th runs, but this is only because the measuring room 11 with a comparatively small radius 25 representing only about 60% of the length of the location vector 23 is. If, however, a larger measuring room 11 with a radius 25 for example, 80% of the location vector 23 is based on the coil axis 18 the measuring room 11 already cut. This could alternatively be counteracted thereby be that the distance of the satellite coil 8th from the central coil 3 in that direction 24 is enlarged. Preferably, the arrangement 1 the coils 2 to 10 as symmetrical as possible. This includes that all satellite coils 5 to 10 , but at least the one central coil 2 to 4 associated satellite coils 5 and 6 respectively. 7 and 8th respectively. 9 and 10 same pitch angle 21 exhibit. Likewise, the place vectors 24 . 26 all central coils 2 to 4 preferably the same length, and also the distances of all satellite coils 5 to 10 from the associated central coils 2 to 4 , While the measuring room 11 no object is defined but only the space in which using the arrangement 1 the coils 2 to 10 Location and orientation of a directionally sensitive magnetic field sensor can be determined are the coils 2 to 10 preferably on a rigid, non-magnetic support structure 27 stored.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Anordnungarrangement
22
Zentralspulecentral coil
33
Zentralspulecentral coil
44
Zentralspulecentral coil
55
Satellitenspulesatellite coil
66
Satellitenspulesatellite coil
77
Satellitenspulesatellite coil
88th
Satellitenspulesatellite coil
99
Satellitenspulesatellite coil
1010
Satellitenspulesatellite coil
1111
Messraummeasuring room
1212
Spulenachsecoil axis
1313
Spulenachsecoil axis
1414
Spulenachsecoil axis
1515
Spulenachsecoil axis
1616
Spulenachsecoil axis
1717
Spulenachsecoil axis
1818
Spulenachsecoil axis
1919
Spulenachsecoil axis
2020
Spulenachsecoil axis
2121
Pitchwinkelpitch angle
2222
Richtungdirection
2323
Ortsvektorposition vector
2424
Richtungdirection
2525
Radiusradius
2626
Ortsvektorposition vector
2727
Strukturstructure
2828
Ursprungorigin

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 4300529 A1 [0004] DE 4300529 A1 [0004]

Claims (15)

Anordnung (1) von Spulen (2 bis 10) für die Bestimmung von Ort und Ausrichtung eines Magnetfeldsensors in einem an die Anordnung (1) angrenzenden Messraum (11), wobei die Spulen (2 bis 10) in einem kartesischen Koordinatensystem mit einem Ursprung (28) in dem Messraum (11) aufeinander abgestimmte Ortsvektoren (23, 26) ihrer Spulenmittelpunkte und Richtungsvektoren ihrer Spulenachsen (12 bis 20) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass von den im Folgenden definierten neun Spulen (2 bis 10) mindestens sieben vorhanden sind: – drei Zentralspulen (2 bis 4) mit zueinander orthogonalen Ortsvektoren (23, 26) und zueinander orthogonalen Richtungsvektoren, wobei der Richtungsvektor jeder Zentralspule (2 bis 4) orthogonal zu ihrem Ortsvektor (24, 26) verläuft, und – sechs Satellitenspulen (5 bis 10), von denen jeweils zwei einer Zentralspule (2 bis 4) zugeordnet und in einander entgegen gesetzten, orthogonal zu dem Ortsvektor (23, 26) der zugehörigen Zentralspule (2 bis 4) verlaufenden Richtungen (22, 24) angeordnet sind, wobei die einander entgegen gesetzten Richtungen (22, 24) der drei Paare von Satellitenspulen (5 bis 10) orthogonal zueinander verlaufen und wobei die Richtungsvektoren der Satellitenspulen jeweils unter einem Pitchwinkel zu der Richtung der Satellitenspule von dem Ortsvektor (23, 26) der zugehörigen Zentralspule (2 bis 4) von 135 bis 15° zu dem Messraum (11) hin und in einer von dieser Richtung (22, 24) und dem Ortsvektor (23) der zugehörigen Zentralspule aufgespannten Ebene verlaufen, wobei die generischen Winkelangaben orthogonal, in entgegen gesetzten Richtungen und in der Ebene jeweils einen Winkelfehler von maximal ±30° zulassen.Arrangement ( 1 ) of coils ( 2 to 10 ) for the determination of the location and orientation of a magnetic field sensor in an array ( 1 ) adjacent measuring room ( 11 ), the coils ( 2 to 10 ) in a Cartesian coordinate system with an origin ( 28 ) in the measuring room ( 11 ) matched position vectors ( 23 . 26 ) of their coil centers and direction vectors of their coil axes ( 12 to 20 ), characterized in that of the nine coils defined below ( 2 to 10 ) there are at least seven: - three central coils ( 2 to 4 ) with mutually orthogonal position vectors ( 23 . 26 ) and mutually orthogonal direction vectors, wherein the direction vector of each central coil ( 2 to 4 ) orthogonal to its location vector ( 24 . 26 ), and - six satellite coils ( 5 to 10 ), of which two each of a central coil ( 2 to 4 ) and in opposite directions, orthogonal to the location vector ( 23 . 26 ) of the associated central coil ( 2 to 4 ) extending directions ( 22 . 24 ) are arranged, wherein the opposite directions ( 22 . 24 ) of the three pairs of satellite coils ( 5 to 10 ) are orthogonal to each other and wherein the directional vectors of the satellite coils are each at a pitch angle to the direction of the satellite coil from the position vector ( 23 . 26 ) of the associated central coil ( 2 to 4 ) from 135 to 15 ° to the measuring room ( 11 ) and in one of this direction ( 22 . 24 ) and the location vector ( 23 ) of the associated central coil spanned plane, wherein the generic angle data orthogonal, in opposite directions and in the plane each allow an angular error of a maximum of ± 30 °. Anordnung (1) von Spulen (2 bis 10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die generischen Winkelangaben jeweils einen Winkelfehler von maximal ±10° zulassen.Arrangement ( 1 ) of coils ( 2 to 10 ) according to claim 1, characterized in that the generic angle data in each case allow an angle error of a maximum of ± 10 °. Anordnung (1) von Spulen (2 bis 10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens die drei Zentralspulen (2 bis 4) vorhanden sind und zu jeder Zentralspule (2 bis 4) mindestens eine Satellitenspule (5 bis 10) vorhanden ist.Arrangement ( 1 ) of coils ( 2 to 10 ) according to claim 1 or 2, characterized in that at least the three central coils ( 2 to 4 ) and to each central coil ( 2 to 4 ) at least one satellite coil ( 5 to 10 ) is available. Anordnung (1) von Spulen (2 bis 4) nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch Bekennzeichnet, dass der Abstand jeder Satellitenspule (5 bis 10) zu der von dem Ortsvektor (23) der zugehörigen Zentralspule (2 bis 4) definierten Achse maximal so groß ist wie die Länge des Ortsvektors (24, 26).Arrangement ( 1 ) of coils ( 2 to 4 ) according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the distance of each satellite coil ( 5 to 10 ) to that of the location vector ( 23 ) of the associated central coil ( 2 to 4 ) is at most as large as the length of the location vector ( 24 . 26 ). Anordnung (1) von Spulen (2 bis 10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand jeder Satellitenspule (5 bis 10) zu der von dem Ortsvektor (23, 26) der zugehörigen Zentralspule (2 bis 4) definierten Achse vom 1,5-fachen des Spulendurchmessers der Satellitenspule (5 bis 10) bis 90% der Länge des Ortsvektors (23) der Zentralspule (2 bis 4) beträgt.Arrangement ( 1 ) of coils ( 2 to 10 ) according to claim 4, characterized in that the distance of each satellite coil ( 5 to 10 ) to that of the location vector ( 23 . 26 ) of the associated central coil ( 2 to 4 ) of 1.5 times the coil diameter of the satellite coil ( 5 to 10 ) to 90% of the length of the location vector ( 23 ) of the central coil ( 2 to 4 ) is. Anordnung (1) von Spulen (2 bis 10) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Abstände der einer Zentralspule (2 bis 4) zugeordneten Satellitenspulen (5 bis 10) zu der von dem Ortsvektor (23) der Zentralspule (2 bis 4) definierten Achse gleich groß sind.Arrangement ( 1 ) of coils ( 2 to 10 ) according to claim 4 or 5, characterized in that the two distances of a central coil ( 2 to 4 ) associated satellite coils ( 5 to 10 ) to that of the location vector ( 23 ) of the central coil ( 2 to 4 ) defined axis are the same size. Anordnung (1) von Spulen (2 bis 10) nach einem der Ansprüche 1, bis 6, dadurch. gekennzeichnet, dass jede Zentralspule (2 bis 4) und die zugehörigen Satellitenspulen (5 bis 10) auf derselben Seite des Messraums (11) angeordnet sind.Arrangement ( 1 ) of coils ( 2 to 10 ) according to any one of claims 1 to 6, characterized. characterized in that each central coil ( 2 to 4 ) and the associated satellite coils ( 5 to 10 ) on the same side of the measuring room ( 11 ) are arranged. Anordnung (1) von Spulen (2 bis 10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentralspule (2 bis 4) auf halbem Abstand zwischen den zugehörigen Satellitenspulen (5 bis 10) angeordnet ist.Arrangement ( 1 ) of coils ( 2 to 10 ) according to claim 7, characterized in that the central coil ( 2 to 4 ) at half the distance between the associated satellite coils ( 5 to 10 ) is arranged. Anordnung (1) von Spulen (2 bis 10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Längen der Ortsvektoren (23, 26) der Zentralspulen (2 bis 4) 120 bis 200% des Radius des Messraums (11) betragen.Arrangement ( 1 ) of coils ( 2 to 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the lengths of the position vectors ( 23 . 26 ) of the central coils ( 2 to 4 ) 120 to 200% of the radius of the measuring space ( 11 ) amount. Anordnung (1) von Spulen (2 bis 10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Längen der Ortsvektoren (23, 26) aller Zentralspulen (2 bis 4) gleich groß sind.Arrangement ( 1 ) of coils ( 2 to 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the lengths of the position vectors ( 23 . 26 ) of all central coils ( 2 to 4 ) are the same size. Anordnung (1) von Spulen (2 bis 10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pitchwinkel (21) der Spulenachsen (15 bis 20) der Satellitenspulen (5 bis 10) von 100 bis 30°, vorzugsweise von 90 bis 40°, betragen.Arrangement ( 1 ) of coils ( 2 to 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the pitch angles ( 21 ) of the coil axes ( 15 to 20 ) of the satellite coils ( 5 to 10 ) of 100 to 30 °, preferably from 90 to 40 °. Anordnung (1) von Spulen (2 bis 10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulenachsen (15 bis 20) der Satellitenspulen (5 bis 10) den Messraum (11) nicht schneiden.Arrangement ( 1 ) of coils ( 2 to 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the coil axes ( 15 to 20 ) of the satellite coils ( 5 to 10 ) the measuring room ( 11 ) do not cut. Anordnung (1) von Spulen (2 bis 10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulenachsen (12 bis 14) der Zentralspulen (2 bis 4) orthogonal zu den Richtungen (22, 24) von dem Ortsvektor (23) der Zentralspule (2 bis 4) zu den zugehörigen Satellitenspulen (5 bis 10) verlaufen.Arrangement ( 1 ) of coils ( 2 to 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the coil axes ( 12 to 14 ) of the central coils ( 2 to 4 ) orthogonal to the directions ( 22 . 24 ) from the location vector ( 23 ) of the central coil ( 2 to 4 ) to the associated satellite coils ( 5 to 10 ). Anordnung (1) von Spulen (2 bis 10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass alle Spulen (2 bis 10) an einer starren, nicht magnetischen Trägerstruktur (27) angeordnet sind. Arrangement ( 1 ) of coils ( 2 to 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that all coils ( 2 to 10 ) on a rigid, non-magnetic support structure ( 27 ) are arranged. Anordnung (1) von Spulen (2 bis 10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Längen der Ortsvektoren (23, 26) der Zentralspulen (2 bis 4) und/oder die Abstände der Satellitenspulen (5 bis 10) von dem Ortsvektor (23) der zugehörigen Zentralspule (2 bis 4) und/oder die Pitchwinkel (21) der Spulenachsen (15 bis 20) der Satellitenspulen (5 bis 10) einstellbar sind.Arrangement ( 1 ) of coils ( 2 to 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the lengths of the position vectors ( 23 . 26 ) of the central coils ( 2 to 4 ) and / or the spacings of the satellite coils ( 5 to 10 ) from the location vector ( 23 ) of the associated central coil ( 2 to 4 ) and / or the pitch angle ( 21 ) of the coil axes ( 15 to 20 ) of the satellite coils ( 5 to 10 ) are adjustable.
DE102010002145A 2010-02-19 2010-02-19 Coil arrangement for e.g. aligning hall sensor in measuring space to detect tongue movement of test person during speaking, has satellite coils whose direction vectors run at pitch angle, where angle data allows preset angle error in plane Withdrawn DE102010002145A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE202010018201.8U DE202010018201U1 (en) 2010-02-19 2010-02-19 Arrangement of coils for determining the location and orientation of a magnetic field sensor
DE102010002145A DE102010002145A1 (en) 2010-02-19 2010-02-19 Coil arrangement for e.g. aligning hall sensor in measuring space to detect tongue movement of test person during speaking, has satellite coils whose direction vectors run at pitch angle, where angle data allows preset angle error in plane

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010002145A DE102010002145A1 (en) 2010-02-19 2010-02-19 Coil arrangement for e.g. aligning hall sensor in measuring space to detect tongue movement of test person during speaking, has satellite coils whose direction vectors run at pitch angle, where angle data allows preset angle error in plane

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102010002145A1 true DE102010002145A1 (en) 2011-08-25

Family

ID=69143811

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102010002145A Withdrawn DE102010002145A1 (en) 2010-02-19 2010-02-19 Coil arrangement for e.g. aligning hall sensor in measuring space to detect tongue movement of test person during speaking, has satellite coils whose direction vectors run at pitch angle, where angle data allows preset angle error in plane
DE202010018201.8U Expired - Lifetime DE202010018201U1 (en) 2010-02-19 2010-02-19 Arrangement of coils for determining the location and orientation of a magnetic field sensor

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE202010018201.8U Expired - Lifetime DE202010018201U1 (en) 2010-02-19 2010-02-19 Arrangement of coils for determining the location and orientation of a magnetic field sensor

Country Status (1)

Country Link
DE (2) DE102010002145A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017115040A1 (en) 2016-07-19 2018-01-25 Carstens Medizinelektronik Gmbh Method and device for the quantitative detection of emotions

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4300529A1 (en) 1993-01-12 1994-07-21 Andreas Zierdt Method and device for determining the spatial arrangement of a direction-sensitive magnetic field sensor
US6073043A (en) * 1997-12-22 2000-06-06 Cormedica Corporation Measuring position and orientation using magnetic fields
DE60120051T2 (en) * 2000-07-20 2007-01-11 Biosense Webster, Inc., Diamond Bar Calibration system for magnetic fields
US20080033282A1 (en) * 2006-08-07 2008-02-07 Bar-Tal Meir Distortion-immune position tracking using redundant measurements

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4300529A1 (en) 1993-01-12 1994-07-21 Andreas Zierdt Method and device for determining the spatial arrangement of a direction-sensitive magnetic field sensor
US6073043A (en) * 1997-12-22 2000-06-06 Cormedica Corporation Measuring position and orientation using magnetic fields
DE60120051T2 (en) * 2000-07-20 2007-01-11 Biosense Webster, Inc., Diamond Bar Calibration system for magnetic fields
US20080033282A1 (en) * 2006-08-07 2008-02-07 Bar-Tal Meir Distortion-immune position tracking using redundant measurements

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017115040A1 (en) 2016-07-19 2018-01-25 Carstens Medizinelektronik Gmbh Method and device for the quantitative detection of emotions

Also Published As

Publication number Publication date
DE202010018201U1 (en) 2014-09-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3014259B1 (en) Sensor assembly and method for determining mechanical surface tensions and/or the microstructure state
WO1999039158A1 (en) Device for use as a navigation link when measuring objects
DE3213319A1 (en) DEVICE FOR MEASURING FORCE AND TORQUE COMPONENTS IN MULTIPLE DIRECTIONS
DE2509927A1 (en) EDDY CURRENT TEST COIL ARRANGEMENT
DE112016003748T5 (en) Wire-rope defect detection device and setting gauge
DE102007011603B4 (en) Method and device for determining the geometry data of a conical measurement object
EP3782175B1 (en) Polyhedral coil systems having a large homogeneity volume and large access zone
DE4441056B4 (en) Method for determining position
DE102008035480A1 (en) Surfaces i.e. flange surfaces, measuring method for pipe, involves determining shape and/or position relations between surfaces in computerized and automated manner by evaluation of position values, value differences and/or value curves
DE102011015800A1 (en) Device for mechanical vibration decoupling
EP1382411B1 (en) Method of measuring the intensity profile of an electron beam, particularly of a beam of an electron beam processing device, and/or measuring of an optics for an electron beam and/or adjusting of an optics for an electron beam, measuring structure for such a method and electron beam processing device
DE102007005671A1 (en) Anisotropic material e.g. wood, testing method, involves providing test specimen, and applying compressive force and traction force on test specimen at angle of attack of specific degrees to one symmetrical plane of test specimen
EP3295144A1 (en) Device for measuring an imaging property of an optical system
DE102010002145A1 (en) Coil arrangement for e.g. aligning hall sensor in measuring space to detect tongue movement of test person during speaking, has satellite coils whose direction vectors run at pitch angle, where angle data allows preset angle error in plane
DE4317912C2 (en) Magnetic field correction device for homogenizing a magnetic field
EP0229269B1 (en) Method for generating a signal representing the cross-sectional surface of an almost elliptical object
DE102020107181B4 (en) DEVICE AND ITS USE FOR LOCATING NOISE SOURCES BY BEAMFORMING
DE3723360C2 (en)
DE102010033951A1 (en) Arrangement for multidimensional measurement of oscillations of object, has deflecting units for deflecting beam such that measuring point of object is detectable with beam from spatial directions or one of spatial directions
DE102018131564A1 (en) Demagnetization and signature measurement system
DE10125310A1 (en) Method and device for the non-destructive testing of magnetizable workpieces for defects using stray flux
DE1448365A1 (en) Optical device
DE102018009412A1 (en) Device and method for determining a position of a Verbindungselments for loading a connecting element for charging an at least partially electrically driven vehicle
DE102007016433A1 (en) Method for determining positions of microphones in microphone array, involves arranging three microphones on circle in area level, where intended rotational body is formed
EP4368945A1 (en) Sensor assembly

Legal Events

Date Code Title Description
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R120 Application withdrawn or ip right abandoned
R120 Application withdrawn or ip right abandoned

Effective date: 20141018