This thread has been locked.

If you have a related question, please click the "Ask a related question" button in the top right corner. The newly created question will be automatically linked to this question.

[参考译文] LDC0851EVM:增加 LDC0851EVM 上的检测距离

Guru**** 2874030 points

Other Parts Discussed in Thread: LDC0851EVM, LDC0851

请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/sensors-group/sensors/f/sensors-forum/1632136/ldc0851evm-increase-sensing-distance-on-the-ldc0851evm

器件型号: LDC0851EVM
主题中讨论的其他器件: LDC0851

如果您使用直径为 20mm 的线圈、如何在 LDC0851EVM 上增加感应距离?

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    您好 Timothy、

    LDC0851EVM 上的 20mm 线圈具有硬物理上限: EVM 的默认堆叠线圈设计实现的线圈直径更接近线圈直径的 30%(~6mm)[2]。 随着天花板的建立,这里是你可以拉的实用杠杆 — 从最快到最涉及.  选项 1 是唯一不需要更改 PCB 的选项。  增加线圈尺寸会产生最大的影响。


    选项 1:调整 ADJ 引脚阈值(最简单)

    LDC0851 支持 A 阈值调整模式 可通过 ADJ 引脚直接控制开关距离。 管理公式为:

    D_SWITCH≈d_COIL× 0.4 ×(1−(ADJ_Code−1)/ 16)

    最低电流限制 ADJ_Code = 1 可得出最大开关距离[3]。 若要在 EVM 上配置该引脚、请连接:

    • a. 49.9kΩ 电阻器 (R1) VDD 和 ADJ 引脚之间
    • a. 3.32kΩ 电阻器 (R2) ADJ 引脚和 GND 之间[3]

    或者、EVM 已包含 50kΩ 修整电位器 (R3、标记为“失调电压调整“) 可以拨号以改变开关阈值而无需任何焊接。

    方案 2:通过较厚的 PCB 电介质增加线圈隔离 (dsep)

    EVM 的默认堆叠线圈配置使用 线圈间距为 1.2mm 、产生~5mm 的切换距离(线圈直径的 25%)。 将 dsep 增加到~3mm 通过较厚的 PCB 电介质极大地扩展了该范围[4]。 这需要定制 PCB、但保持相同的 20mm 线圈尺寸。


    选项 3:引入线圈布局不匹配

    与感应线圈和基准线圈不完全匹配、 故意错配它们 (例如,缩短 LSENSE 线路上的布线或将 LSENSE 线圈减少半圈)可以将检测范围扩展到超出单独的阈值调整提供的范围。 这是更细微的 PCB 级变化、但可以有意义地扩大有效范围。


    选项 4:使用更大的线圈(对较大范围增加最有效)

    如果您需要远超过 8mm 的感应距离、 更大的线圈是唯一的路径 —感应距离与线圈直径成正比。 实际参考点:

    目标距离
    所需线圈直径
    示例设计
    ~6mm
    20mm(电流)
    7 匝、2 层、6mil 布线/间距  
    ~12mm
    ~40mm
    堆叠式 4 层 PCB  
    ~24mm
    ~90mm
    7 匝、2 层、0.914mm 布线、0.1mm 间距、68pF 电容器  

    自定义较大线圈的设计工作流程:

    1. 在中设置外径、匝数、阵列宽度和目标距离 螺旋电感器设计表
    2. 计算不存在目标时的总电感
    3. 在中输入值 LDC0851 计算表中找到 并迭代匝数/迹线宽度以达到目标电感和传感器频率
    4. 使用 LDC0851 Webench 工具 (优于单独的 Spiral Inductor Designer,因为它考虑了堆叠双线圈互感效应)  
    5. 现有的 68pF 储能电容器 EVM 上可以保留 C-X 焊盘、以进行定制线圈设计

    其他注意事项

    • 目标材料至关重要 :高导电性金属(铜,铝)产生最大的电感变化和最大范围。 钛等低导电性材料将显著缩短可实现的距离。
    • 目标尺寸至关重要 :目标与表面积≥传感器线圈面积产生最佳的频移。
    • 机械对齐 :设计您的系统,使最大线圈面积暴露在目标位置—部分重叠会降低性能。
    • 寄生耦合 :测试定制线圈时,物理隔离或移除附近未使用的线圈,以避免寄生耦合引起的不连续感应行为。
  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    非常感谢所有这些建议。 对于选项 1、将电位器设置为最小值、可以获得~ 4mm 的感应距离、无需进一步操作。 然后、我短接 R4、以便 ADJ 引脚接 地。  根据此 EVM 的快速入门说明、这应相当于 Code 0、它应更大限度地增大感测距离。  短接 R4 后、我使用了复位开关。 然后、我尝试将目标移向感应线圈、它在~ 7mm 距离处检测到了它。 但是、当我移除目标后、指示检测功能的 LED 仍亮起。 我不知道为什么它会持续下去。  

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    尊敬的 Timothy:

    请参阅数据表的第 6.3.1 节。  使用此模式时、您要么需要在基准线圈上具有固定目标、要么线圈之间存在一些小的不匹配。  如果您使用 EVM、则可以选择使用固定基准目标。    

    https://www.ti.com/lit/ds/symlink/ldc0851.pdf 

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    您好 Eddie、非常感谢。 您是对的、我没有像我应该的那样放置参考目标。 使用它时、我确实将传感距离增加了 1.5mm。 我想进一步感应、但我想我会遇到线圈直径的限制。

    还有一个相关问题:我使用的是线圈设计器、我不知道它们是如何获得谐振器频率的。 我将列出的电容和列出的电感插入我用作 LC 振荡电路方程的中、(=1/(2*PI ()*SQRT (LC))。 我使用的是 Coil Designer.Im 中显示的值是否使用了错误的 L 和 C?

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    尊敬的 Timothy:

    下面的主题似乎正在解决这些问题、因此我将结束该主题的讨论。  如果您有其他问题、 请创建新主题。  谢谢!

     LDC0851EVM:电感计算