电感式感应：无需花哨的阻抗分析仪即可设置传感器电流驱动

时间：2022-05-18 13:40:01

关键字：电感式感应传感器电流驱动

手机看文章

扫描二维码
随时随地手机看文章

[导读]TI 的多通道电感数字转换器 (LDC) 具有可调节传感器电流驱动，可设置最佳传感器幅度。最佳电流驱动水平取决于传感器并基于谐振频率 R P下的并联电阻。与具有较高 R P的传感器相比，具有较低 R P的传感器需要更高的电流驱动。

TI 的多通道电感数字转换器 (LDC) 具有可调节传感器电流驱动，可设置最佳传感器幅度。最佳电流驱动水平取决于传感器并基于谐振频率 R P下的并联电阻。与具有较高 R P的传感器相比，具有较低 R P的传感器需要更高的电流驱动。

LDC1612、LDC1614、LDC1312 和 LDC1314 具有称为 IDRIVE 的专用电流驱动控制。每个通道都可以单独进行控制，设置范围从 16µA (IDRIVE = 0) 到 1.56mA (IDRIVE = 31)。较高的电流会增加传感器的振荡幅度。首选的 IDRIVE 设置是 V OSC < 1.8V P的最大值。

为什么正确的传感器幅度很重要？

1.2V P至 1.8V P的传感器振荡幅度 (V OSC ) 可实现最佳测量精度。以下情况可能会对性能产生负面影响：

· 如果 V OSC > 1.8V P，由于 LDC 的内部架构，测量精度会随着温度的变化而降低。

· 如果 V OSC < 1.2V P，则信噪比 (SNR) 会下降。

· 如果 V OSC < ~0.5V P，则传感器可能没有稳定的振荡，LDC 无法测量电感。

保持在 1.8V P以下比保持在 1.2V P以上更重要。随着目标靠近传感器移动，幅度减小。为避免超过上限，请在系统的最大目标距离处进行测量。如果目标不一定存在于系统中，这可以是自由空气。

为什么不使用自动幅度设置？

我只推荐用于快速原型制作的自动幅度功能。通过启用 R P覆盖 (RP_OVERRIDE_EN=1) 和禁用自动幅度校正 (AUTO_AMP_DIS=1)，LDC 使用 IDRIVE 寄存器中的电流驱动设置。手动控制确保每次系统启动时在每个通道上使用相同的 IDRIVE 设置，并且无论目标距离如何，都使用相同的电流驱动。

有几种方法可以确定合适的电流驱动电平。使用示波器通常是最直接的方法，因此我将在此处解释该方法。

如何设置 IDRIVE

我们可以直接在 DRIVE_CURRENT_CHx 寄存器中设置 IDRIVE，也可以在 GUI 中对其进行编程，如图 1 所示。

图 1：在传感解决方案的评估模块 GUI 中对传感器 IDRIVE 进行编程

如何使用示波器确定最佳电流驱动？

例如，我将一个合适的传感器连接到 EVM，并将目标移动到离传感器尽可能远的位置，就像它在最终系统中的位置一样。然后，我将探头设置到 INAx 引脚并测量相对于地的振荡电压。

我首先选择 25 的非常高的 IDRIVE 设置并测量 IN0A 引脚的输出。我们可以在图 2 中看到，峰值幅度为 3.3V，高于 1.8V P的推荐限值。

图 2：IDRIVE = 25 导致V OSC > 1.8V（不推荐）

然后我降低了电流设置，直到 V OSC < 1.8V。使用选定的传感器和目标距离，这发生在 IDRIVE 设置 = 19（参见图 3）。请注意，减小我的目标距离会导致幅度减小，但只要我仍然满足我的系统精度规格，这不是问题。

图 3：IDRIVE = 19，这是满足 V osc < 1.8 V P标准的最高设置（推荐）

如果 R P太低以至于 IDRIVE 设置高达 31 显示的幅度小于 1.2V P，并且如果我们只需要通道 0，那么我们可以使用大电流传感器驱动来提升电流（HIGH_CURRENT_DRV=1） .

如何使用多个传感器