LDC1000的工作原理與電路原理圖

　　對現(xiàn)在已有的傳感技術(shù)，不管是高端靈敏度、高精度的超聲傳感器，或者是低端、低成本的開關(guān)式傳感器，這些工作LDC1000都可以勝任。

　　LDC1000的工作原理

　　LDC1000電感的檢測原理是利用電磁感應(yīng)原理。在線圈中加一個交變電流，線圈周圍會產(chǎn)生交變磁場，這時如果有金屬物體（如圖3-1）進(jìn)入這個磁場則會在金屬物體表面產(chǎn)生渦流。渦流電流與線圈電流的方向相反。渦流產(chǎn)生的感應(yīng)電磁場與線圈的電磁場方向相反。渦流與金屬體磁導(dǎo)率、電導(dǎo)率、線圈的幾何形狀、幾何尺寸以及頭部線圈到金屬導(dǎo)體表面的距離等參數(shù)有關(guān)。

　　渦流產(chǎn)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(cè)就可以檢測到次級線圈的參數(shù)。

　　設(shè)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(shù)。

　　交流電若只加在電感上（初級線圈），則在產(chǎn)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(lián)在電感上，由于LC的并聯(lián)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(lián)電阻，而是檢測等效并聯(lián)電阻。

　　LDC1000的主要性能優(yōu)勢：

　　業(yè)界另外一種傳感器電感傳感器同樣被廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域，電感式傳感器具有結(jié)構(gòu)簡單， 工作可靠， 測量精度高， 零點(diǎn)穩(wěn)定， 輸出功率較大等一系列優(yōu)點(diǎn)， 其主要缺點(diǎn)是靈敏度、線性度和測量范圍相互制約。但傳感器自身頻率響應(yīng)低， 不適用于快速動態(tài)測量。不過這并不是電感傳感器最致命的缺點(diǎn)，而是必須經(jīng)過轉(zhuǎn)換電路，才能輸出電量，因此對于大多數(shù)工程師來講，難調(diào)的轉(zhuǎn)換電路才是阻礙電感傳感器普及的絆腳石。而TI推出的這款電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器則無需復(fù)雜的轉(zhuǎn)換電路，直接由LDC1000輸出可檢測的數(shù)字信號。

　　• 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(yīng)用中實(shí)現(xiàn)亞微米級分辨率；

　　• 更高的可靠性：提供非接觸傳感技術(shù)避免受油污塵土等非導(dǎo)電污染物的影響，可延長設(shè)備使用壽命；

　　• 更高的靈活性：允許傳感器遠(yuǎn)離電子產(chǎn)品安放，處于 PCB 無法安放的位置；

　　• 更低的系統(tǒng)成本：采用低成本傳感器及傳導(dǎo)目標(biāo)，無需磁體；

　　• 無限可能性：支持壓縮的金屬薄片或?qū)щ娪湍繕?biāo)，可為創(chuàng)造性創(chuàng)新系統(tǒng)設(shè)計帶來無限可能；

　　• 更低的系統(tǒng)功耗：標(biāo)準(zhǔn)工作時功耗不足 8.5mW，待機(jī)模式下功耗不足 1.25mW。

　　“電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器，對現(xiàn)在的運(yùn)行位置和動作傳感是一種新的方式，它能夠提供更好的性能，有更高的可靠性，更高的靈活性，成本很低，功耗也很低。”Baldwin說道。

　　具體的應(yīng)用包括檢測所有磁性物體的速度、位置、齒輪的位置、轉(zhuǎn)速、角度等等。目標(biāo)應(yīng)用包括工業(yè)、汽車、消費(fèi)類、醫(yī)療、計算與移動設(shè)備、通信領(lǐng)域。具體應(yīng)用范圍從簡單的按鈕、旋鈕及開關(guān)到高分辨率心率監(jiān)視器、渦輪流量計以及高速電機(jī)／齒輪控制器，無所不包。

　　封裝與供貨情況

　　采用 16 引腳、4 毫米 × 5 毫米 SON 封裝的 LDC1000 現(xiàn)已開始供貨，可立即訂購。汽車質(zhì)量級版本將于 2014 年上半年提供。