作者：Ben Kasemsadeh

在最近几篇关于电感式感测的博客文章中，笔者介绍了最新添加到TI电感数字转换器（LDC）组合的产品：多通道LDC1612、LDC1614、LDC1312和LDC1314。LDC1312和LDC1314是转换速率为13.3KSPS的12位分辨率转换器，适用于旋转式旋钮、小型键盘或流量计等多种应用。如果系统边界条件允许的话，可将它们配置成16位模式，无需牺牲采样率。双通道LDC1612和四通道LDC1614集成了28位数据转换器，可用于精度非常高的应用，如线性编码器或应变仪。

提高的分辨率如何能增加感测距离

线圈周围磁场线的尺寸与传感器电感器的直径是成比例的。因此，LDC的最大感测距离是线圈直径的函数。但在确定导电物体离线圈多远才便于探测其是否存在或测量其距离时，LDC的分辨率和信噪比确实可发挥作用。

与使用12位/16位LDC相比，使用28位LDC有两大优势：

l  您能以更高的准确度确定目标位置。

l  您能在更远的距离探测目标。

方法和结果

为确定全新多通道LDC可感测的最大目标距离，笔者从LDC1612评估模块14mm直径的传感器线圈开始沿轴向将铝靶划分成0.1mm的增量步阶，并获得了LDC的响应。笔者记录了步阶之间的代码变化（图1）以及每步阶100个样本的标准偏差（图2）。

图1：0.1mm步阶之间的代码变化和目标距离

图2：标准偏差（每步阶100个样本）和目标距离

接着，笔者用和分辨率及标准偏差相关的测量数据来确定符合下列条件的最大目标感测距离：

l  输出代码步阶尺寸足以分辨0.1mm的步阶。

l  在给定目标位置的噪声底限低到足够以6σ（99.99966％）的准确率确定其位置。

通过检查数据，笔者确定了这两个条件成立的上限距离。这一点是仍能满足笔者上述准确率要求的最大目标距离。图3展示了每一种情况下的最大目标距离。

图3：最大目标距离（能以6σ的准确率分辨0.1mm的步阶）

设置目标距离的指南

您能感测的最大目标距离会因系统参数（如准确度要求和目标材料成分）的不同而有所差异。因此，您的应用可能拥有更大或更小的最大感测范围。不过，由于感测范围与线圈直径成比例，因此有可能根据数据确立一些经验法则：

l  如果最大目标距离被保持在线圈直径的一半这样的范围内，LDC1312和LDC1314等 LDC运行状态最佳。

l  相比，具有高分辨率通道的LDC1612和LDC1614可用来有效地感测离传感器两个线圈直径那么远的目标。

在下一篇文章中，笔者将介绍如何配置16位模式的LDC1312，这在中分辨率应用（其中LDC1312较快的采样率比LDC1612更受青睐）里大有裨益。

其它资源

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