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[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 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 GUI 中对其进行编程,如图 1 所示。


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。


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。


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

许多系统使用具有相同传感器特性的多个传感器来执行多个目标的测量、执行差分测量或使用一个传感器作为参考传感器。在这种情况下,可以对所有通道使用相同的 IDRIVE 设置以确保一致的测量结果。我建议使用上述过程检查所有传感器。

如果不同的通道使用不同的传感器组件,则单独评估每个通道。不必在所有通道上使用相同的 IDRIVE 设置。

概括

要从我们的多通道 LDC 中获得最高性能,请将 IDRIVE 电流设置为低于 1.8V P的最高设置。不需要知道 R P值;我们可以使用示波器和我在这篇文章中描述的程序来确定最佳设置。



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