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LDC1000的工作原理与电路原理图

出处:电子市场 发布于:2016-08-04 | 1755 次阅读

对现在已有的传感技术,不管是高端灵敏度、高精度的超声传感器,或者是低端、低成本的开关式传感器,这些工作LDC1000都可以胜任。

  LDC1000的工作原理

  LDC1000电感的检测原理是利用电磁感应原理。在线圈中加一个交变电流,线圈周围会产生交变磁场,这时如果有金属物体(如图3-1)进入这个磁场则会在金属物体表面产生涡流。涡流电流与线圈电流的方向相反。涡流产生的感应电磁场与线圈的电磁场方向相反。涡流与金属体磁导率、电导率、线圈的几何形状、几何尺寸以及头部线圈到金属导体表面的距离等参数有关。

  涡流产生的反方向磁场跟线圈耦合在一起,就像是有另一个次级线圈存在一样。这样LDC1000的线圈作为次级线圈就形成了一个变压器。如图3-2所示由于变压器的互感作用,在初级线圈这一侧就可以检测到次级线圈的参数。

 LDC1000

  设Ls为初级线圈的电感值,Rs为初级线圈的寄生电阻。L(d)为互感,R(d)是互感电阻的寄生电阻,其中d为距离的函数。

  交流电若只加在电感上(初级线圈),则在产生交变磁场的同时也会消耗大量的能量。这时将一个电容并联在电感上,由于LC的并联谐振作用能量损耗大大减小,只会损耗在Rs和R(d)上。由此可知检测到R(d)的损耗就可以间接的检测到d。

  由上可知LCD1000并不是直接检测串联电阻,而是检测等效并联电阻。

  LDC1000

  LDC1000的主要性能优势:

  业界另外一种传感器电感传感器同样被广泛应用于工业领域,电感式传感器具有结构简单, 工作可靠, 测量精度高, 零点稳定, 输出功率较大等一系列优点, 其主要缺点是灵敏度、线性度和测量范围相互制约。但传感器自身频率响应低, 不适用于快速动态测量。不过这并不是电感传感器最致命的缺点,而是必须经过转换电路,才能输出电量,因此对于大多数工程师来讲,难调的转换电路才是阻碍电感传感器普及的绊脚石。而TI推出的这款电感数字转换器则无需复杂的转换电路,直接由LDC1000输出可检测的数字信号。

  • 更高的分辨率:可通过 16 位共振阻抗及 24 位电感值,在位置传感应用中实现亚微米级分辨率;

  • 更高的可靠性:提供非接触传感技术避免受油污尘土等非导电污染物的影响,可延长设备使用寿命;

  • 更高的灵活性:允许传感器远离电子产品安放,处于 PCB 无法安放的位置;

  • 更低的系统成本:采用低成本传感器及传导目标,无需磁体;

  • 无限可能性:支持压缩的金属薄片或导电油墨目标,可为创造性创新系统设计带来无限可能;

  • 更低的系统功耗:标准工作时功耗不足 8.5mW,待机模式下功耗不足 1.25mW。

  “电感数字转换器,对现在的运行位置和动作传感是一种新的方式,它能够提供更好的性能,有更高的可靠性,更高的灵活性,成本很低,功耗也很低。”Baldwin说道。

  具体的应用包括检测所有磁性物体的速度、位置、齿轮的位置、转速、角度等等。目标应用包括工业、汽车、消费类、医疗、计算与移动设备、通信领域。具体应用范围从简单的按钮、旋钮及开关到高分辨率心率监视器、涡轮流量计以及高速电机/齿轮控制器,无所不包。

  封装与供货情况

  采用 16 引脚、4 毫米 × 5 毫米 SON 封装的 LDC1000 现已开始供货,可立即订购。汽车质量级版本将于 2014 年上半年提供。

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