使用感应接近传感器的设计人员可以选择高性能信号调理接口ic,每种ic都提供不同的特性、功能和能力。
在两个以前的功能中(参见参考文献),我们看了感应接近传感器及其基本操作(见参考文献),但没有看这个广泛使用的传感器的电子接口电路。本文将介绍三种专门为该传感器设计的不同集成电路。除了必要的少数关键部分,它将不是规范的背诵,因为您可以阅读链接的数据表本身。相反,我们将关注它们的功能、I/O和其他有趣的特性和功能。
在当今的电路和集成电路的感应传感器中,三个线圈通常作为铜迹印在印刷电路板(PC板)上,然后封装以进行保护。它们被布置成这样,发射机线圈在两个接收线圈中感应二次电压,这取决于金属目标在线圈上方的位置。通过对来自接收线圈的二次电压进行解调和处理,得到代表目标在线圈上位置的信号。目标可以是任何种类的金属,如铝,钢,甚至是带有印刷铜层的PC板。
由于电感式传感器的精度和精确度、固有的坚固性、方便的外形、易于连接以及目标被感知的灵活性,它广泛应用于工业应用中,特别是在汽车中,用于测量与电机旋转和位置、高温空气/水阀位置、电子动力转向位置和扭矩、传动齿轮位置、油门和刹车位置以及主动悬架相关的功能。
我们将看看德州仪器、瑞萨电子和微芯片技术公司的三个代表性ic,它们都符合AEC-Q100汽车使用标准。这不是一个详尽的列表,因为还有其他供应商的集成电路可以使用,甚至被引用的供应商也有其他电感传感器接口集成电路,在他们的投资组合中具有不同的功能集和规格。
德州仪器LDC1101 1.8 v高分辨率,高速电感-数字转换器
这个3-mm × 3-mm的10引脚IC是一个1.8 v到3.3 v的高分辨率电感-数字转换器,它由一个使用4引脚SPI接口的微控制器配置,图1.LDC1101包含阈值比较功能,该功能可以在设备运行时动态更新。对于超越基本存在检测的测量,即使亚微米距离分辨率也可以通过适当的安排实现。
该装置可用于进行两个相关的电感传感器测量:
- RP-measurement,通过测量传感器由于与导电目标的磁耦合而产生的能量损失,测量传感器在其谐振频率处的等效并联阻抗。
- 电感(L)-测量,测量传感器的谐振频率,它是传感器电感的函数,也受与导电目标的磁耦合的影响。
LDC1101具有双电感测量核心,允许更大的150千采样/秒(ksps) 16位RPL测量与高分辨率L测量同时进行,该测量可以以高于180 ksps的分辨率进行采样,分辨率高达24位。显而易见的问题是:您应该测量哪一个,或者也许您应该测量两个?答案是许多因素的函数,包括但不限于:
- RP-测量不依赖于精确的参考时钟,设备可以执行RP-测量没有外部参考时钟。在参考时钟不可用的情况下,或者在LDC和微控制器之间的线数必须最小化的情况下,这是一个优势。
- 目标金属的温度漂移对l测量的影响小于对R的影响P测量。为了考虑传感器导电金属电阻率的变化,通常需要温度补偿的大多数应用采用RP测量。
- 大多数金属类型都可以用L或R很好地测量P.然而,有些磁性材料的L响应在某些频率下明显小于RP响应。对于这些材料,RP可能是更合适的选择。
59页的LDC1101数据表详细描述了所需的规格、配置和设置信息。它还包括电路分析、建模和设置各种因素的方程,如时间常数、不同的传感情况、不同目标的大小和材料以及如何适应它们,还链接到许多其他相关的应用注释和博客。
本文的下一部分将介绍瑞萨和Microchip Technology公司的集成电路。
EE世界相关内容
什么是感应式接近传感器?第1部分
什么是感应式接近传感器,第2部分
LVDT电子学,第1部分:激励和解调
LVDT电子学,第2部分:接口电路
参考文献
德州仪器公司
”LDC1101 1.8 v高分辨率,高速电感-数字转换器(数据表)
”感应感应:我应该测量L、RP还是两者都测?”
泰德- 00563。”感应接近开关助推器参考设计”
瑞萨电子
”IPS2200感应位置传感器(数据表)
微芯片技术
”健壮,低成本和噪声免疫的运动感应感应传感器”
”LX3301A电感式传感器接口IC,内置MCU”
了下:传感器提示