電感式傳感:認(rèn)識新的多通道 LDC
如果自我們發(fā)布 LDC1001 電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器以來,您一直在閱讀我關(guān)于如何使用 LDC1001電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)電感傳感的博客系列 ,那么您就會知道我對眾多用途和設(shè)計(jì)機(jī)會感到多么興奮。但直到現(xiàn)在,當(dāng)您的系統(tǒng)需要多個(gè)電感式傳感器時(shí),設(shè)計(jì)可能會有些復(fù)雜。這就是為什么我現(xiàn)在很高興與大家分享 TI 擴(kuò)展了我們的電感式傳感產(chǎn)品組合以包括六個(gè) 3.3VI 2 C 多通道器件:LDC1312、LDC1314、LDC1612、 LDC1614 以及新的 LDC2112、 LDC2114 和 LDC3114-Q1 (見圖1)。
圖 1:TI 新的電感式傳感解決方案
LDC1312 和 LDC1314是12 位 電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器 (LDC),可用于旋鈕、鍵盤或流量計(jì)等應(yīng)用。LDC1612和LDC1614是28 位 LDC,可用于線性編碼器或應(yīng)變儀等高精度應(yīng)用。
LDC1312和LDC1314是用于電感傳感解決方案的2通道和4通道、12位電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器(LDC)。LDC1312和LDC1314具有多個(gè)通道并支持遙感,能夠以最低的成本和功率實(shí)現(xiàn)感應(yīng)傳感的性能和可靠性優(yōu)勢。該產(chǎn)品易于使用,只需傳感器頻率在1 kHz和10 MHz范圍內(nèi)即可開始感應(yīng)。寬的1 kHz至10 MHz傳感器頻率范圍還允許使用非常小的PCB線圈,從而進(jìn)一步降低傳感解決方案的成本和尺寸。
LDC1312和LDC1314提供匹配良好的通道,允許進(jìn)行差分和比率測量。這使設(shè)計(jì)師能夠使用一個(gè)通道來補(bǔ)償環(huán)境和老化條件(如溫度、濕度和機(jī)械漂移)的感應(yīng)。鑒于其易用性、低功耗和低系統(tǒng)成本,這些產(chǎn)品使設(shè)計(jì)師能夠大大改進(jìn)現(xiàn)有的傳感解決方案,并將全新的傳感功能引入所有市場的產(chǎn)品,尤其是消費(fèi)和工業(yè)應(yīng)用。與競爭對手的傳感技術(shù)相比,感應(yīng)傳感技術(shù)以更低的系統(tǒng)成本和功耗提供了更好的性能、可靠性和靈活性。
LDC2112 和 LDC2114 是用于觸摸按鈕應(yīng)用的 12 位器件。
LDC3114 -Q1 是一款 24 位器件, 通過允許訪問表示電感值的原始數(shù)據(jù),可用于觸摸按鈕應(yīng)用以及用于汽車、消費(fèi)類和工業(yè)應(yīng)用的金屬目標(biāo)的精確線性位置感測。
以下是為您的下一個(gè)設(shè)計(jì)考慮新 LDC 器件的一些原因。
多通道操作
借助雙通道LDC1312、 LDC1612 和 LDC2112 器件以及四通道LDC1314、 LDC1614、 LDC2114 和 LDC3114-Q1器件,系統(tǒng)設(shè)計(jì)可以變得更加簡單,同時(shí)還可以提高成本效益。使用多通道 LDC 帶來的固有通道匹配提高了高精度設(shè)計(jì)中的系統(tǒng)性能,這些設(shè)計(jì)要么采用差分測量,要么使用一個(gè)線圈作為參考,以減少溫度、機(jī)械公差或其他系統(tǒng)變量的影響。
靈敏度
最大感應(yīng)距離隨線圈直徑而變化。與LDC1000 一樣,如果最大目標(biāo)距離保持在線圈直徑的 50% 以內(nèi),LDC1312和LDC1314的運(yùn)行效果最佳。然而,LDC1612和LDC1614的高分辨率可以有效地感應(yīng)距離傳感器兩個(gè)線圈直徑遠(yuǎn)的目標(biāo)。
能量消耗
我們顯著改善了新 LDC 系列的功耗,以使電池供電的應(yīng)用受益。將電源電壓從 5.0V 降低到 3.3V 使我們能夠?qū)⒒顒?dòng)模式下的功耗降低 20%,從 8.5 mW 降低到 6.6 mW。待機(jī)模式功耗下降了 91%,從 1.25 mW 降至 0.11 mW。此外,新的 LDC 系列具有一個(gè)用于關(guān)斷模式的引腳,在此期間器件僅消耗 0.2 μA。
在低采樣率電池供電應(yīng)用中,睡眠模式和關(guān)斷模式功能可用于循環(huán) LDC。LDC 打開以執(zhí)行轉(zhuǎn)換,然后返回到其中一種低功耗模式。感應(yīng)式傳感設(shè)計(jì)計(jì)算器工具包含一個(gè)用于此目的的 功耗估算器。
開始設(shè)計(jì)
四個(gè)多通道器件中的每一個(gè)都有一個(gè)新的評估模塊 (EVM)(圖 2),現(xiàn)已上市。結(jié)合我們新的多通道 EVM 軟件,您可以在幾分鐘內(nèi)開始使用我們的電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器的新功能。您還可以查看 EVM 和 GUI 快速入門視頻。
圖 2:LDC1312 / LDC1612 EVM
在接下來的文章中,我將解釋如何配置多通道系統(tǒng),并探討LDC1612和LDC1614增加的感應(yīng)范圍提供的可能性。