传感器电路中的LDC1000的工作原理与电路原理图

接线图 2023年10月20日 20:35 226 admin

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。

　传感器电路中的LDC1000的工作原理与电路原理图第1张

　　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。

　　传感器电路中的LDC1000的工作原理与电路原理图第2张

　　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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