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TI电感数字转换器为传感设计带来无限可能

2013-08-13陈颖莹

电子技术应用 2013年10期
关键词:导体传感谐振

电子技术应用网记者 陈颖莹

有这样一种产品,它可以让您自由地发挥无限的想象去感知世界,它能够从很多不同的角度去感知而且精度很高,它就是德州仪器(TI)最新推出的电感数字转换器(LDC)。对于LDC您是否闻所未闻?因为这是TI在业界首创的是一种全新的数据转换器类型,它彻底改变了位置及动作传感应用。中秋节前夕,TI传感器信号路径产品线经理Jon Baldwin与记者分享了这款最新问世的产品LDC1000。

目前传感技术大致分为6种:(1)开关传感器,其成本很低但是在恶劣环境下不可靠;(2)压力传感器,比前者可靠,但是分辨率有限且不适合远距离传感;(3)超声波,属于前沿技术,有很高的精度,但不适用于恶劣环境;(4)电容式传感器,智能手机普遍采用的类型,灵敏度高,但物体选择性差;(5)霍尔传感器,需要磁体和校准;(6)光学传感,在恶劣环境下不可靠。

TI传感器信号路径产品线经理Jon Baldwin现场演示LDC1000应用

在对这6种传感技术的优缺点进行对比后,Jon表示:“不管是高端还是低端的传感器,用LDC1000可以做它们能做的所有工作。而且与其他传感器相比,其性能更好、更加可靠、更灵活、成本和功耗更低。”

LDC1000是如何做到这些的呢?Jon解释到:“LDC主要是让电感和电容产生谐振。LDC配合一个线圈,其工作时会产生磁场,如果有一个导体靠近磁场,就会影响线圈里的涡流电阻,从而改变其中的一些电阻特性。而LDC可以检测出电阻改变的值,其所能检测的涡流电阻的精度为16位。电感与LDC配合以后,会产生一种LC振荡,LC振荡的谐振频率与电感值有关。而我们可以检测出谐振频率,即可以检测出这个电感值和电感的变化量。该电感转换器的精度为24位,能够检测的谐振频率范围很宽(5 kHz~5 MHz)。换句话说,其对传感器的选择或者对被传导目标的选择使用范围是非常宽泛的,不一定非要是特定的某种类型的传感器,或者某种指标的传感器、线圈、导体。”

电感传感是一项非接触传感技术,可用来测量位置、运动(轴向传感、横向传感、旋转传感及事件计数)以及金属或导体目标的构成,也可用来检测弹簧的压缩、扩张与扭曲度。该全新数据转换器类别可将低成本的线圈及金属弹簧用作传感器,与现有传感解决方案相比,其可在更低系统成本下实现亚微米级分辨率;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;允许传感器远离电子产品安放,处于 PCB无法安放的位置。凭借着以上这些优势,TI的LDC可以用在很多领域,如工业、汽车、医疗、消费电子、计算和移动设备等。

很多人会有这样一个疑问:LDC虽然能检测的类型很多,但是可能会增加复杂度,如果只需要传感压力,是否就没必要使用LDC了呢?Jon表示:“有时这是矛盾的。如果太简单了,客户的灵活性就降低了,大家做出来的东西可能都一样了,但很多客户正是从差异化中获得价值。LDC的灵活性为工程师们提供了一种机会,让他们尽情地发挥想象力和创造力,这样才能为系统设计带来无限可能。”

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