感應式傳感:如何配置多通道 LDC 系統(tǒng)
我介紹了我們的電感數(shù)字轉換器(LDC) 產品組合的最新成員。我們發(fā)布了四款多通道 LDC:LDC1312和LDC1612,它們具有兩個匹配的通道;以及LDC1314和LDC1614,它們有四個匹配的通道。在這篇文章中,我將解釋如何在多通道系統(tǒng)中配置它們。
LDC1312和LDC1314分別是用于電感感測解決方案的2通道和4通道12位電感數(shù)字轉換器(LDC)。由于具備多通道且支持遠程感測,LDC1312和LDC1314能以最低的成本和功耗實現(xiàn)高性能且可靠的電感感測。此類產品使用簡便,僅需要傳感器頻率處于1kHz至10MHz的范圍內即可開始工作。由于支持的傳感器頻率范圍1kHz至10MHz較寬,因此還支持使用非常小的PCB線圈,從而進一步降低感測解決方案的成本和尺寸。
LDC1312和LDC1314提供匹配良好的通道,可實現(xiàn)差分測量與比率測量。因此,設計人員能夠利用一個通道來補償感測過程中的環(huán)境條件和老化條件,例如溫度、濕度和機械漂移。得益于易用、低能耗、低系統(tǒng)成本等特性,這些產品有助于設計人員大幅提高現(xiàn)有傳感解決方案的性能、可靠性和靈活性,并將全新的傳感功能引入到了所有市場(尤其是消費品和工業(yè)應用)中的產品。相比同類感測技術,電感感測具有更高的性能、可靠性和靈活性,而且系統(tǒng)成本與功耗更低。
LDC1312和LDC1314能夠通過I2C接口輕松進行配置。雙通道LDC1312采用WSON-12封裝,四通道LDC1314采用WQFN-16封裝。
好處
多通道設計有幾個好處:
· 需要多個傳感器的系統(tǒng)現(xiàn)在可以使用單個 IC,如圖 1 所示。這會降低系統(tǒng)成本并大大簡化系統(tǒng)設計,因為傳感器可以遠離 LDC 放置。
· 各個通道在寄生效應和傳感器驅動方面非常匹配。這些匹配良好的通道可用于高精度差分設計,例如圖 2 所示的差分線性位置感測?;蛘?,一個通道可用作沒有目標的參考線圈,或固定位置的目標. 參考線圈通道可用于設置閾值、補償溫度變化或確定橫向或旋轉位置傳感系統(tǒng)中的目標距離。
· 多通道架構減少的系統(tǒng)開銷也降低了功耗。
圖 1:新的多通道內核簡化了具有多個傳感器的系統(tǒng)
圖 2:多通道內核可提高高精度差分設計的性能
頻道選擇
LDC 有兩種操作模式:
1. 單通道(連續(xù))模式:在此模式下,LDC 激活連接的傳感器,然后在所選通道上連續(xù)轉換。要將設備置于此模式,您需要設置以下寄存器:
a. 通過設置 AUTOSCAN_EN = 0(寄存器 0x1B,位 [15])將 LDC 置于單通道模式。請注意,設置此模式會導致 RR_SEQUENCE(寄存器 0x1B,位 [14:13])無效。
b. ACTIVE_CHAN(寄存器 0x1A,位 [15:14])選擇活動通道。將此值設置為所需的通道(例如,00 將選擇通道 0)。
請記住,高電流傳感器驅動功能(HIGH_CURRENT_DRV,寄存器 0x1A:位 [6])僅在通道 0 的單通道模式下可用。
1. 多通道(順序)模式:在此模式下,LDC 以循環(huán)方式在選定通道之間切換。要在此模式下配置設備,請設置以下寄存器:
a. AUTOSCAN_EN = 1(寄存器 0x1B,位 [15])設置多通道模式。設置后,ACTIVE_CHAN(寄存器 0x1A,位 [15:14])無效。
b. RR_SEQUENCE = 00(寄存器 0x1B,位 [14:13])選擇通道 0 和 1 上的轉換。在四通道LDC1314和LDC1614 上,選項 01 啟用三個通道(通道 0-2),選項 10 啟用所有四個通道(通道 0-3)。
多通道設備包括一個內部濾波器,以降低對傳感器噪聲的敏感度。適當設置 DEGLITCH 設置(寄存器 0x1B,位 [2:0])。此設置對所有選定通道通用。在某些應用中,不同的傳感器設計可用于不同的通道。因此,重要的是選擇仍然高于最高頻率通道的最低 DEGLITCH 帶寬設置。