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ldc1000传感器是什么(ldc1000怎么用)

ldc1000传感器是什么(ldc1000怎么用)

什么是ldc1000传感器?LDC1000是一种非接触、短距离感应的电感检测传感器芯片,可以将模拟电感值转换为数值,具有低成本、高分辨率的遥感电导率。LDC1000传感器和普通传感器的区别在于电流和磁传输的区别。

本文首先介绍了ldc1000传感器的特点和优点,然后介绍了ldc1000传感器的应用领域,最后介绍了如何使用ldc1000传感器。让我们和边肖一起来看看吧。

ldc1000传感器的特性磁性可以自由操作。

可调感应范围(通过线圈设计)

降低系统成本

远程传感器的位置(使LDC与恶劣环境分离)

高耐用性(通过更少的接触操作)

对环境干扰不敏感(如灰尘、尘土、水、油)

模拟电源电压:4.75V至5.25V v。

电源电压,IO: 1.8V至5.25V

电源电流(WIO LC储能电路):1.7毫安

RP分辨率:16位

分辨率:24位

频率范围:5k Hz5 MHz

ldc1000传感器优点1、更高分辨率:通过16位谐振阻抗和24位电感,在位置传感应用中可以达到亚微米分辨率;

2、更高的可靠性:提供非接触式传感技术,避免受到油、灰尘等不导电污染物的影响,可延长设备的使用寿命;

3、更高的灵活性:允许传感器放置在远离电子产品,无法放置PCB的位置;

4、较低的系统成本:采用低成本传感器,传导靶无磁铁;

5、无限可能:支持压缩金属箔或导电油墨靶,可为创意创新的系统设计带来无限可能;

6、更低的系统功耗:标准工作模式下小于8.5mW,待机模式下小于1.25mW。

ldc1000的应用领域检测所有磁性物体的速度、位置、档位、转速、角度等。目标应用包括工业、汽车、消费电子、医疗、计算和移动设备以及通信领域。具体应用范围从简单的按钮、旋钮和开关到高分辨率心率监护仪、涡轮流量计和高速电机/齿轮控制器。

基于单片机控制的智能金属探测定位器采用TI公司新开发的LDC1000作为传感器,提高了探测精度。处理部分以MSP430单片机为检测和控制核心,利用其内部定时器和模数转换器实现检测波形幅度的采样和量化,通过数字信号处理提高系统的灵敏度和抗干扰能力;硬件由一辆汽车和LDC1000套件组成,可以对指定区域的金属体进行探测,并独立发出声光提示,比传统的金属探测器更加智能,应用前景更加广阔。

如何使用ldc1000 _方案设计概述和演示总体方案

该系统以MSP430单片机为控制核心,LDC传感器模块、声光报警模块、小车和电源通过自主移动小车控制LDC1000数字电感转换器的前进、后退和转向,使LDC1000在金属框架内呈扇形移动,搜寻金属物体。定位到金属物体后,声光报警电路报警,汽车停止移动。其中,LDC1000数字电感转换器是利用外接线圈表面的涡流产生的感应电磁场的能量损失和线圈的电磁场间接计算出金属物体与线圈的位置关系。

控制方案的选择和论证

方案一:采用XC9000系列FPGA。这种处理器具有并行处理的能力,可以快速响应各种外部数字信号,但在数字乘除方面不方便,芯片价格昂贵。

方案二:采用MSP430单片机作为控制核心。其数字运算功能强,功耗低,在程序相互调用方面处理方便灵活,适合实际应用。而且单片机技术发展成熟,价格合适。

方案比较:结合以上方案和金属物体检测定位系统的要求,方案二不仅程序处理方便灵活,而且功耗低,完全满足应用要求,因此决定选择方案二的MSP430单片机作为控制核心。

探测器的选择和演示

方案一:采用TI公司生产的电感/数字转换评估板。LDC1000电感数字转换器提供低功耗、小封装和低成本解决方案。它的SPI接口可以很容易地连接到MCU。此外,LDC1000可以测量外部金属物体和连接到LDC1000的测试线圈之间的空间位置关系。将LDC1000的这一特性用于外部设计的金属物体。可以方便地实现水平或垂直距离检测、角度检测、位移检测、金属成分检测(合金检测)。

选项2: M12金属探测器。M12金属探测仪由探测线圈装置和自动剔除装置两部分组成,其中探测线圈是核心部分。线圈通电后会产生磁场,金属的进入会引起磁场的变化,从而判断是否有金属物体。

方案对比:通过对比可以看出,方案一中的LDC1000是一款集水平垂直距离检测、角度检测、金属成分检测功能于一体的电感数字转换评估仪,可以校正角度,检测测试线圈与金属物体的空间位置关系。第二种方案中的M12金属探测器可以探测金属物体,但不能确定金属物体的位置,也没有角度探测功能。所以我们选择方案一。

自主移动方案的选择和论证

选项1:电脑鼠标。电脑鼠标是由嵌入式微控制器、传感器和机电运动部件组成的设备。它具有稳定而快速的行走能力;正确的判断和记住路径的能力。电脑鼠标功能强大,但价格昂贵。

选项2:汽车。利用转向器控制汽车可以完成自由前进、后退和转向动作,实现简单。手推车可以携带LDC1000传感器,用于扇区搜索和检测,并在金属框架中定位。

方案对比:经过对比分析,可以看出方案一的电脑鼠标功能强大,但价格昂贵,自身传感器不符合题目要求;在第二种方案中,汽车携带LDC1000传感器,在金属框架中搜索并定位呈扇形的金属物体的位置。该方案方便可行,符合题目要求,故采用方案二作为自主运动的方案。

理论分析

LDC1000检测原理

LDC1000电感的检测原理是基于电磁感应原理。当线圈通上交流电时,线圈周围就会产生交变磁场。这时,如果一个金属物体(如图3-1所示)进入这个磁场,金属物体表面就会产生涡流。涡流与线圈电流相反。涡流产生的感应电磁场与线圈的电磁场方向相反。涡流与金属体的磁导率和电导率、线圈的几何形状和大小、头部线圈到金属导体表面的距离有关。

涡流产生的反向磁场与线圈耦合,就好像还有一个次级线圈。这样,LDC1000的线圈被用作次级线圈以形成变压器。如图3-2所示,由于变压器的互感,可以在初级线圈一侧检测次级线圈的参数。

设Ls为初级线圈的电感,Rs为初级线圈的寄生电阻。L(d)是互感,R(d)是互感电阻的寄生电阻,其中d是距离的函数。

如果只对电感(初级线圈)施加交流电,会产生交变磁场,同时消耗大量能量。此时在电感上并联一个电容,由于LC的并联谐振,能量损耗大大降低,只会损耗在Rs和R(d)上。可以看出,可以间接检测R(d)的损失。

从上面可以看出,LCD1000不是直接检测串联电阻,而是检测等效并联电阻。

电路和专业

LDC1000与单片机的连接原理图如图4-1所示。采用四线SPI连接方式,MCU通过SDI连接(SDI、SDO、SLCK、CSB)控制LDC1000并读取数据。在SPI通信中,LDC1000充当从机。

声光报警电路

声光报警电路图由开关电路、蜂鸣器和双色二极管组成。操作非常简单,主要由MSP430单片机控制。声光报警器的电路图如图4-2所示。

标签:金属LDC1000传感器


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