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[参考译文] LDC1101:LDC1101和 LDC 工具

Guru**** 661510 points
Other Parts Discussed in Thread: LDC1001, LDC1101, LDC1101EVM, LDCCOILEVM, LDC1614, LDC1612, LDC1312, LDC1000EVM
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/1138176/ldc1101-ldc1101-and-ldc-tools

器件型号:LDC1101
主题中讨论的其他器件:LDC1001、、 LDCCOILEVMLDC1614LDC1612LDC1312LDC1000EVM

您好!
我很困惑。
我需要感应距离传感器大约20-30mm 的金属物体。
我有空间限制、因此传感器直径必须最大为15-20mm

我只需要感应金属物体的存在。 无需精度。
但我需要检查物体是否由金属制成、以避免误检。

因此、对于我而言、最好的选择是 LDC1001或 LDC1101。 因此、我可以检查 Rp 和 L

现在、我尝试使用 LDC 工具电子表格进行一些计算、但通过更改目标距离、我不会得到 Rp 或频率的更改。

只有当我使用匝数为5-7的单层传感器达到极低的阻抗、大约1uH 时、我才会得到某种结果。

我还对评估板 LDC1101EVM 和一块铁氧体板进行了一些测试、以屏蔽传感器、但这似乎不会增加感应距离。

我出了什么问题?

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    您好!  

    为了避免误检、您预计会在什么用例中导致误报? 此外、您的目标是否有特定的金属、或者是否有一系列不同的金属? LDC 对一般导电材料的响应更 迅速、对铜或铝等导电性更高的金属的响应更快。

    传感器频率的变化非常小、线圈直径与传感器之间的距离为1.5-2倍、因此 Excel 工具可能不会显示该变化、具体取决于您查看的数字数。 您能否分享您要计算的线圈设计? 您将使用哪种电容与您的传感器配合使用?  

    此致、  

    Justin Beigel

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    您好!

    我的目标是:
    www.fimoworld.com/.../mef.pdf
    不锈钢 AISI 304。 直径约为20mm、长度约为150 mm。 内径约18mm。

    该杆安装在塑料外壳内。 传感器放置在壳体上。 可能是粘结或粘结。

    我需要感应杆何时正确安装在壳体中。
    我担心传感器附近的金属物体。

    塑料外壳有点厚、因此我需要感应距离传感器大约15-20mm 的条形。 但我没有这方面的精确数据。 我当时的猜测是最远距离是30毫米。

    我的计划是在传感器背面放置一个铁氧体板。
    如文章"如何屏蔽金属干扰"中所述
    e2e.ti.com/.../inductive-sensing-how-to-shield-from-metal-interference

    这应防止来自近物体的干扰。
    还可以增大感应范围。 至少对于 Rp、如本文中所述:
    LDC1000的三大问题
    e2e.ti.com/.../inductive-sensing-top-three-ldc1000-questions

    我将测试开发板 LDCCOILEVM 的线圈。
    我正在尝试检查我是否可以匹配 Excel 电感计算器中的数据、以及我从真实传感器获得的结果、传感器背面有铁氧体表。

    但是、我很困惑。
    首先、铁氧体的覆盖范围似乎没有增加。
    不可见。
    铁氧体磁性线圈差异很大。

    对于某些线圈、我不会获得匹配的值(使用 Excel 文件)、即使在使用铁氧体时也是如此。

    例如:
    线圈"S"(10mm)、根据 Excel 文件、具有100pF 电容器 I shuld 的传感器频率约为6.7Mhz、L 约为5.46uH、Rp 9k Ω。
    但我从开发板获取的数据为:3.33Mhz、23uH、13.76K Ω。

    其他线圈也是如此。

    使用线圈"E"(11x6mm)时、值完全不同。
    对于 istance、使用100pF 电容器:
    Excel 数据:8MHz、3、7uH、3.89k Ω。
    来自开发板的数据:4.3Mhz、13uH、8K Ω。

    对于像"I"(46mm)这样的大线圈、我很难找到合适的设置。
    为了保持在500kHz 以上、我必须选择我可以得到的最小电容器100pF。
    但即使在这种情况下、实际频率也低于500kHz。
    有时 Rp 变得过大。

    显然、我做了一些错误。
    当然、我没有线圈的所有数据、我不知道层之间的距离。 但在某些情况下、差异确实很大。

    为了获得线圈的最大距离、我必须怎么做? 降低频率有所帮助?
    我不需要该应用的任何精度。 我只需要检查金属杆是否就位。
    如何处理铁氧体板?

    非常感谢您的任何帮助。

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    您好!  

    对于与预期计算频率不匹配的线圈、预计会有一些变化、但您能否通过查看示波器上的波形来仔细检查传感器频率? 这将有助于确定大差异是由器件设置中的某项因素还是与线圈本身相关的因素造成的。  

    对于"I"等大型线圈、这些线圈用于支持低至1kHz 传感器频率的 LDC1614等器件。  

    与传感器线圈的最大距离来自使用较大线圈。 这通常也意味着较低的频率。 但是、目标的大小也很重要。 请访问 https://e2e.ti.com/blogs_/b/analoguewire/posts/inductive-sensing-target-size-matters 以了解有关此功能的更多信息。 您的传感器是查看金属条的弯曲部分还是其中一端? 如果观察曲线部分、塑料外壳是否也是与目标类似的圆柱体?  

    为了处理铁氧体表、您能否提供放置在 PCB 后面之前和之后的传感器波形的示波器捕获?  

    最后、根据您的应用描述、我认为您无需感应 Rp、除非您担心不同金属是条应该到达的位置。 您可以考虑使用我们的其他器件之一、如 LDC1612或 LDC1312。  

    此致、  

    Justin Beigel

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    您好!

    我将查看金属条的弯曲部分。
    壳体是一个矩形。

    遗憾的是、我无法改变目标尺寸和目标距离。

    我还对传感器具有空间限制。 它是一款集成器件。
    它可以从外壳上拆下并重复使用。

    我可以制作一个高达20x40mm 的线圈。
    我知道、只有较短的边对感应距离至关重要。
    但距离我需要感应的距离不远。
    如果我可以使用铁氧体稍微增大此距离、这对我来说是可以的。  至少对于第一个原型。
    现在我想保留 Rp 测量值。 可能会很方便。 我想在使用时检查原型中的数据。

    可能我会使用1612进行修订、以防万一。

    1101和1001的目标距离之间是否有任何差异?
    我知道1001也需要一个模拟电源。 我主要使用1101进行测试、因为我不会放置升压转换器、而1101可从一些经销商处获得。

    这里是线圈的一些数据、线圈和电感计算器之间的差异更大。
    我使用的铁氧体板是 Wurth  354003

    E 100pF 无铁氧体。 Excel 的预期值:8MHz 3.7uH 3.89K 欧姆
    E 100pF no ferrite EVM GUIE 100pF no ferrite

    E 100pF、带铁氧体
    E 100pF with ferrite EVM GUIE 100pF with ferrite

    S 100pF、无铁氧体。 Excel 的预期值:6.7Mhz 5.46uH 9Kohm
    S 100pF no ferrite EVM GUIS 100pF no ferrite

    S 100pF、带铁氧体
    S 100pF with ferrite EVM GUIS 100pF with ferrite


    S 300pF 无铁氧体。 Excel 的预期值:3.9Mhz 5.461uH 3.42K Ω
    S 300pF no ferrite EVM GUIS 300pF no ferrite

    采用 铁氧体的 S 300pF
    S 300pF with ferrite EVM GUIS 300pF with ferrite

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    您好!  

    感谢您提供数据。 关于:  

    [引用 userid="534605" URL"~/support/sensors-group/sensors/f/sensors-forum/1138176/ldc1101-ldc1101-and-ldc-tools/4355773 #4355773"]目标距离的1101和1001之间是否有任何差异?

    我们目前不建议在新设计中使用 LDC1001。 这两个器件是相似的、我们建议在仍需要 Rp 测量的应用中使用 LDC1101来代替 LDC1001。  

    添加铁氧体似乎会对传感器波形产生预期的影响。 为什么它们与预期的计算不同、 您如何连接传感器? 您能否尝试将器件置于 LHR 模式并查看传感器频率是否仍然相同?  

    传感器频率差异之外、您是否能够在使用金属目标进行测试时获得线圈的传感器频率差异? 添加铁氧体板后、我不会期望频率发生更大的偏移、但由于传感器频率较低、我希望能够检测到更精细的频率分辨率。  

    此致、  
    Justin Beigel

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    您好!

    [引用 userid="452243" URL"~/support/sensors-group/sensors/f/sensors-forum/1138176/ldc1101-ldc1101-and-ldc-tools/4356204 #4356204]\n 关于它们与预期计算不同的原因、 您如何连接传感器? 您能否尝试将器件置于 LHR 模式并查看传感器频率是否仍然相同?  [/报价]

    我在 LHR 模式下使用传感器进行了检查、没有变化、频率仍然相同。

    我使用示波器进行了一些其他测量、因为其中一个波形看起来有点不好。
    并且波形不稳定、会出现一些振铃。 我似乎对所有线圈都有这种行为。
    这是正常的吗?

    S 100pF、无铁氧体振铃
    S 100pF no ferrite ringing


    m 180pF 无铁氧体振铃
    M 180pF no ferrite ringing

    [引用 userid="452243" URL"~/support/sensors-group/sensors/f/sensors-forum/1138176/ldc1101-ldc1101-and-ldc-tools/4356204 #4356204"]传感器频率差、您是否能够在使用金属目标进行测试时获得线圈的传感器频率差异? 添加铁氧体板后、我不会期望频率发生更大的偏移、但由于传感器频率较低、我希望能够检测到更精细的频率分辨率。  [/报价]

    我可以感应到高达10mm、在该范围内看不到太大的变化。
    对于较大的线圈、如"I"或"H"、我可以达到15mm。 但这些对我来说太大了。

    通过在 LHR 模式下使用1101、我可以扩大覆盖范围吗?
    有了 EVM GUI、我看不到什么改进。
    有一些设置需要更改吗?

    如果我想设计一个线圈来最大限度地扩大感应范围、我应该考虑哪些参数?
    Rp 更高? 电感更低?
    是否可以将100pF 的传感器电容器与铁氧体板配合使用? 或者我应该尝试保持更高的电率?
    铁氧体板有要避免的频率限制?

    铁氧体厚度是否重要?

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    您好!  

    传感器振幅的变化与进行 RP 测量的器件有关。 您分享的波形对我来说很好。  

    一般来说、越远离传感器、数据变化就越小。 使用 LHR 模式可为您提供更高的分辨率来检测更小的数据变化、但您需要确保您的目标交互仍然大于传感器上的噪声。 使用 EVM GUI、您应该能够轻松地更改为此模式并监控 L 数据。  

    最大程度扩大线圈范围的主要影响是线圈的尺寸。 较大的线圈具有更好的范围、并且频率往往较低。 Rp 主要影响驱动传感器所需的电流。  

    我看不到为什么将电容器设置为100pF 会成为问题的任何原因。 我将对铁氧体板进行仔细检查、但我认为没有频率限制或建议厚度。  

    此致、  

    Justin Beigel

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    您好!

    感谢你的帮助。

    关于我所询问的电容器、因为 1101的值较小、因此100pF、我不知道铁氧体对电容的影响。

    我有另一个问题。

    我在使用 NFC 线圈时取得了一些良好的效果、这一个:
    www.molex.com/.../1462362102_ANTENNAS.pdf

    这种类型的天线通常仅在一层上制造。

    采用一层天线有一些缺点?

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    您好!  

    采用单层线圈设计可能意味着在某些情况下、线圈产生的磁场会稍微弱一些、但仍是可行的设计选择。 如果您想了解与2层线圈相比、1层线圈将发生的更多变化、可以在 LDC_design_tools  Excel 电子表格中更改层数。  

    关于100pF 电容器、主要的重要事项是确保您的线圈频率和 Q 系数仍处于器件的建议范围内。  

    此致、  

    Justin Beigel

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    你好  Justin。

    感谢您提供的有用信息。

    您是否了解了铁氧体厚度的相关信息?

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    这只是另一个简短的问题。

    今天、我收到了 LDC1000EVM。

    我注意到线圈中心有一个孔。

    该孔是否对感应有一定影响?

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    您好!  

    铁氧体的厚度对 LDC 传感器的屏蔽没有显著影响。  

    对于线圈中心的孔、它不会对传感器性能产生任何影响。 通常、线圈的内径仅保留为空白 PCB、但无论 FR4是否存在、都不会对传感器性能产生任何影响。  

    此致、  

    Justin Beigel