【LDC1314】金属传感器(电感传感器)的调试技巧

【LDC1314】金属传感器(电感传感器)的调试技巧调试使用的LDC1314传感器板和感应线圈是笔者根据TI官方手册设计的本文允许转载,转载须得到本人授权,并在文章顶部注明本博文地址我所使用的LDC1314传感器板和感应线圈下面开始介绍调试的步骤这次调试的标准是按照2016年江苏省大学生电子设计竞赛的寻铁丝小车的题目要求为准的。要求能够检测出细铁丝接近和硬币靠近产生的数值变化,笔者没有参加比赛,但是听…

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调试使用的 LDC1314传感器板 和 感应线圈 是笔者根据TI官方手册设计的


 本文允许转载,转载须得到本人授权,并在文章顶部注明本博文地址


【LDC1314】金属传感器(电感传感器)的调试技巧  【LDC1314】金属传感器(电感传感器)的调试技巧

我所使用的LDC1314传感器板感应线圈


下面开始介绍调试的步骤

这次调试的标准是按照2016年江苏省大学生电子设计竞赛的寻铁丝小车的题目要求为准的。

要求能够检测出 细铁丝接近 硬币靠近 产生的数值变化,笔者没有参加比赛,但是听说当时的比赛现场,有许多队伍的传感器器数值可以被手指接触干扰,于是在这 补充一下一个要求:手指接近对数值干扰小。

磨刀不误砍柴工,首先我们需要回顾一下这个传感器的检测原理,可以参考我的博客:LDC1314电感传感器中文手册与检测原理介绍

1314通过LC谐振频率的变化检测感应线圈的感值变化,通过DATAx寄存器(0x00,0x01,0x02,0x03)的低12位可以读出各通道的数据,也就是说用户能取回的数据范围为(0-4095),而实际上1314能测到的数值是一个16位数据,我们可以通过RESET_DEV寄存器(0x1C)的OUTPUT_GAIN[10:9]来设置偏移量

各种金属物体在靠近接入恒流源的感应线圈时,会感应出涡流,因而使得感应线圈的感值变化,金属物体的形状,大小,厚度以及与感应线圈的距离都会影响到读数,但是,每一种物体对感值的影响都有一个区间,并且大概率不会出现完全重合的区间 注意这点结论!这是我们找到合适区间的关键。我把这个区间称之为感应区间,我画一个图方便大家理解(图片只是抽象概念,没有具体数值意义!实际上区间也不仅仅由这三个参量构成,这三个参量在一定程度上还会耦合)

【LDC1314】金属传感器(电感传感器)的调试技巧

所以我们要做的就是是测量区间找到目标物体的区间,避开非目标物体的区间。

如何调整测量区间呢?主要有2类:

1.改变并联电容的容值

   根据笔者的调试经验,总容值2000pF左右时可以实现上述所有分辨要求

2.修改1314相关的寄存器

   很多寄存器都可以影响到检测区间的变化,我在这只列举几个关键的寄存器:

  1. CLOCK_DIVIDERSx(0x14,0x15,0x16,0x17)的FIN_DIVIDERx[15:12]和FREF_DIVIDERx[9:0] 这是信号的分频器设置,从手册中我们可以看到芯片的时钟树结构,红框框出的就是我们的信号分频器和参考时钟分频器。【LDC1314】金属传感器(电感传感器)的调试技巧
  2. DRIVE_CURRENTx(0x1E,0x1F,0x20,0x21)的IDRIVE,这个寄存器是用来设置感应线圈中恒流源电流大小的设置的,较大的电流可以提高检测的敏度和距离,但同时也会引入干扰,电流值需要大家按需求自行取舍

补充技巧:

  1. 如果感应线圈距离LDC1314芯片距离较长(>10cm),建议在芯片端并联一个电容(推荐值330pF),感应线圈端也并联一个电容(容值根据待测物体的感应区间而定)
  2. 如果对于细小物体检测不够明显,LDC1314的Ch0(通道0)可以使用1.5mA以上的电流,具体设置参见CONFIG寄存器(0x1A)的HIGH_CURRENT_DRV[6]
  3. 如果数值变化不够大,可以加大线圈匝数和线圈直径。

 

 

 

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