LDC1000数据手册中文版.doc

1、ldc1000 电感数字转换器1、特性：磁自由操作可调式感测范围（通过线圈的设计）降低系统成本远程传感器的位置（从恶劣环境的解耦 LDC）高耐久性（通过接触较少的操作）环境干扰不敏感（如灰尘，灰尘，水，油）电源电压，模拟：4.75V 至 5.25V电源电压，IO：1.8V 至 5.25V电源电流（W/O LC Tank）：1.7 毫安RP 分辨率：16 位分辨率：24 位频率范围：5Khz5Mhz2、应用程序的操作模式。一个 SPI 接口简化了连接到单片机。线控系统齿轮齿数流量计按钮开关笔记本电脑游戏控制器多功能打印机数码相机医疗设备LDC1000该集成电路可通过静电放电损坏。德克萨斯仪器公司

2、建议所有集成电路的处理适当的预防措施。不遵守正确的搬运和安装程序，可能导致损坏。ESD 损害可以从细微的性能下降到完整的设备故障范围。精密集成电路可能更容易受到损害，因为非常小的参数变化可能导致设备无法满足其公布的规格。1引脚定义引脚名称 引脚号 引脚类型 功能SCLK 1 数字输出 SPI 的时钟输入。SCLK 是用于时钟输入输出数据到芯片CSB 2 数字输入 SPI CSB。多个器件可以连接在同一总线和 CSB 可以用来选择将连通装置SDI 3 数字输入 SPI 从属数据（掌握了奴隶） 。这应该是连接到主了奴隶的大师VIO 4 电源 数字 IO 电源SDO 5 数字输出 SPI 从属数据（

3、主在奴隶） 。SPI Slave Data Out (Master In Slave Out).It is high-z when CSB is highDGND 6 地 数字地CFB 7 模拟 LDC 滤波电容器CFA 8 模拟 LDC 滤波电容器INA 9 模拟 外部 LC 谐振。连接到外部LC 谐振INB 10 模拟 外部 LC 谐振。连接到外部LC 谐振GND 11 地 模拟地VDD 12 电源 电源CLDO 13 模拟 LDO 的旁路电容器。一个 56nf 电容应该从这个引脚连接到 GNDTBCLK/XIN 14 数字输入/模拟 外部时间基准时钟/晶体。一个外部时钟或晶体可以连接XO

4、UT 15 模拟 外部时间基准时钟/晶体。一个外部时钟或晶体可以连接INTB 16 数字输出 可配置的中断。此引脚可配置成在 3 种不同的方式通过编程 int销模式寄存器。无论是阈值检测，唤醒，或 drdybDAP 17 地 连接到 GND绝对最大额定值推荐的操作条件电气特性所有的限制保证 TA =温度 Tj = 25C，VDD = 5.0V，VIO = 3.3VLDC外部时钟或晶体的频率计数器时序图除非另有说明，在 TA = 25C 指定的所有限制，VDD 的= 5 = 3.3，暴力，10pF 电容负载并联 SDO 10K 负荷。指定设计；不生产测试LDC操作理论感应：交流电流通过线圈产生的

5、交变磁场。如果一个导电材料，如金属目标，纳入线圈附近的磁场，这将导致循环电流（涡流）上靶的表面。这些涡流的作用距离，大小，和目标组成。这些涡流产生自己的磁场，它与原来的场线圈相反。这种机制是最好的相比，一个变压器，其中线圈是主要的核心和涡流是次核心。两纤芯间的电感耦合取决于距离和形状。因此，电阻和次级铁芯的电感（涡流） ，显示为一个遥远的依赖性和在一次侧感应元件（线圈） 。下图显示一个简化的电路模型。与金属靶的电感器涡电流所产生的表面上的目标可以被建模为一个变压器，如图 8 所示的初级线圈和次级线圈之间的耦合是一个函数的距离和导线的特性。在图 8，电感线圈的电感 Ls，RS 是线圈的寄生串联电

6、阻的电感 L（d） ，这是一个距离函数，是金属靶耦合电感。同样，R（ D）是涡流的寄生电阻。只是一个电感器产生交变磁场，会消耗大量的电力。这种力量消费可以通过增加一个并联电容减小，把它变成一个谐振器，如图 9 所示。在这种方式降低了功耗，涡流和电感损耗 RS + R（D）只有。该 ldc1000 不测量串联电阻直接；而是措施的等效并联谐振阻抗 RP（见图 10） 。这种表示是相当于图 10 中所示，在并联谐振阻抗 RP（D ）由下式给出：RP（D）= （1（ RS + R（D）*（ LS + L（d） ）C.RP =（1 / RS）（L / C） 。图 10。与 LC 并联等效电阻箱的 RS。

7、LDC1000图 11 显示了 RP 的变化作为一个直径 14mm PCB 线圈的距离的函数（23 圈，4 密耳轨迹宽度，间距 4mil 微量，1 盎司铜厚，FR4 ） 。目标是一个不锈钢2mm 厚。与 ldc1000 测量并联谐振阻抗、电感：ldc1000 是电感数字转换器，同时测量阻抗和共振的 LC 谐振频率。它完成这个任务通过调节闭环振荡振幅配置一个恒定的水平，同时监测的谐振器的能量耗散。通过监测在谐振腔注入功率量，可以确定的 ldc1000 RP 的值；它返回的是数字的值是成反比的 RP。此外，还可测量的 ldc1000 振荡的 LC 电路的频率；这个频率是用来确定 LC 电路的电感。

8、振荡频率是一个数字值返回。该 ldc1000 支持广泛的 LC 组合，振荡频率范围为 5kHz5MHz 和 RP 的范围从 798 到 3.93m。这一系列的 RP 可以被看作是一个最大的输入范ADC。如图 11 所示，RP 的范围通常是一个比最大输入范围小得多，通过 ldc1000 支持。在所需的感应范围内获得更好的分辨率，提供了 ldc1000可编程输入范围通过 rp_min 和 rp_max 寄存器。指的是 RP min 和 RP 计算讨论如何设置这些寄存器。当传感器的谐振阻抗 RP 低于程序 rp_min，LDC 的反相输出将夹在满量程输出。这种情况可以发生在目标靠近线圈。谐振阻抗可以

9、从数字输出代码如下计算：RP =（rpmax rpmin）/（rpmin（1-y）+ rpmaxY）图 13 和图 14below 表明 RMS 噪声随距离和直方图的噪声的变化，与在从传感器线圈 0.8mm 距离目标。数据收集与 14mm PCB 线圈（23 圈，4 密耳的痕迹宽度，间距 4mil 微量，1 盎司铜厚，FR4）的一个传感范围 1.125mm 0.125mm。在一个距离为 0.8mm，RMS 噪声是约 250nm。电感测量：ldc1000 措施的一个频率计数器的振动传感器的频率。频率计数器定时由一个外部时钟或晶体。无论是外部时钟（8MHz 的典型）从微控制器可以提供在 tbclk 销或晶体可以被连接到 XTALIN 和 XTALOUT 引脚。时钟模式通过控制时钟配置寄存器（地址 0x05） 。该传感器的谐振频率是来自频率计数器寄存器的值（通过 0x25 看到寄存器 0x23）如下：