LDC1000想必大家應該都不陌生,關于LDC1000你了解多少呢?本文主要是關于LDC1000的介紹及其應用分析,將為你全方面LDC1000的相關知識。
LDC1000
LDC1000 是世界首款電感到數字轉換器。提供低功耗,小封裝,低成本的解決方案。 它的 SPI 接口可以很方便連接 MCU。LDC1000 只需要外接一個 PCB 線圈或者自制線圈就可 以實現非接觸式電感檢測。LDC1000 的電感檢測并不是指像 Q 表那樣測試線圈的電感量, 而是可以測試外部金屬物體和 LDC1000 相連的測試線圈的空間位置關系。
特性
磁一一自由操作
可調式感測范圍(通過線圈的設計)
降低系統成本
遠程傳感器的位置(從惡劣環境的解耦LDC)
高耐久性(通過接觸較少的操作)
環境干擾不敏感 (如灰塵,灰塵,水,油)
電源電壓,IO:1.8V至5.25V
電源電流(WIO LC Tank): 1.7毫安
RP分辨率: 16位
分辨率: 24位
頻率范圍: 5Khz~~5Mhz
優勢
1、 更高的分辨率:可通過 16 位共振阻抗及 24 位電感值,在位置傳感應用中實現亞微米級分辨率;
2、更高的可靠性:提供非接觸傳感技術避免受油污塵土等非導電污染物的影響,可延長設備使用壽命;
3、更高的靈活性:允許傳感器遠離電子產品安放,處于 PCB 無法安放的位置;
4、更低的系統成本:采用低成本傳感器及傳導目標,無需磁體;
5、無限可能性:支持壓縮的金屬薄片或導電油墨目標,可為創造性創新系統設計帶來無限可能;
6、更低的系統功耗:標準工作時功耗不足 8.5mW,待機模式下功耗不足 1.25mW。
LDC1000插針圖
LDC1000工作原理與應用分析
LDC1000電感的檢測原理是利用電磁感應原理。在線圈中加一個交變電流,線圈周圍會產生交變磁場,這時如果有金屬物體(如圖3-1)進入這個磁場則會在金屬物體表面產生渦流。渦流電流與線圈電流的方向相反。渦流產生的感應電磁場與線圈的電磁場方向相反。渦流與金屬體磁導率、電導率、線圈的幾何形狀、幾何尺寸以及頭部線圈到金屬導體表面的距離等參數有關。
渦流產生的反方向磁場跟線圈耦合在一起,就像是有另一個次級線圈存在一樣。這樣LDC1000的線圈作為次級線圈就形成了一個變壓器。如圖3-2所示由于變壓器的互感作用,在初級線圈這一側就可以檢測到次級線圈的參數。
電磁感應圖
互感感應圖
設Ls為初級線圈的電感值,Rs為初級線圈的寄生電阻。L(d)為互感,R(d)是互感電阻的寄生電阻,其中d為距離的函數。
交流電若只加在電感上(初級線圈),則在產生交變磁場的同時也會消耗大量的能量。這時將一個電容并聯在電感上,由于LC的并聯諧振作用能量損耗大大減小,只會損耗在Rs和R(d)上。由此可知檢測到R(d)的損耗就可以間接的檢測到d。
由上可知LCD1000并不是直接檢測串聯電阻,而是檢測等效并聯電阻。
ldc1000的應用領域
檢測所有磁性物體的速度、位置、齒輪的位置、轉速、角度等等。目標應用包括工業、汽車、消費類、醫療、計算與移動設備、通信領域。具體應用范圍從簡單的按鈕、旋鈕及開關到高分辨率心率監視器、渦輪流量計以及高速電機/齒輪控制器,無所不包。
基于單片機控制的智能型金屬探測定位器,采用TI公司新研發的LDC1000作為傳感器,提高檢測精度;處理部件則采用MSP430單片機作為檢測和控制核心,并利用其內部的定時器和模數轉換器實現探測波形幅值的采樣量化,通過數字信號處理提高系統的靈敏度和抗干擾能力;硬件則由小車和LDC1000套件組成,可自主探測指定區域內的金屬體并發出聲光提示,較傳統金屬探測儀更加智能化,應用前景更加廣泛。
利用 LDC1000 的特性配以外部設計的金屬物體即可很方便實現:水平或垂直距離檢 測;角度檢測;位移監測;運動檢測;振動檢測;金屬成分檢測(合金檢測)。可以廣泛 應用在汽車、消費電子、計算機、工業、通信和醫療領域。
// initialize SPI P4DIR |= BIT0;?// CS引腳功能和方向選擇,為IO口
P4SEL &= ~BIT0; //SPI SETUP
P4SEL |=BIT1 + BIT2 + BIT3;
//SOMI,SIMO,CLK引腳功能
UCB1CTL1 |=UCSWRST;
UCB1CTL0 |= UCMST+UCMSB+UCSYNC+UCCKPL;?
//SPI工作模式配置,3線SPI,8位數據,主機,MSB優先 UCB1CTL1 |= UCSSEL_1;
//選擇SPI模塊的時鐘 UUCB1BR0 = 0x06;
UCB1BR1 = 0;
//對時鐘進行分頻 UCB1CTL1 &= ~UCSWRST;
結語
關于LDC1000及其工作原理和應用分析就介紹到這,希望本文能對你有所幫助。