感應(yīng)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(zhuǎn)換器(LDC) 產(chǎn)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(gè)匹配的通道；以及LDC1314和LDC1614，它們有四個(gè)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(cè)解決方案的2通道和4通道12位電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器(LDC)。由于具備多通道且支持遠(yuǎn)程感測(cè)，LDC1312和LDC1314能以最低的成本和功耗實(shí)現(xiàn)高性能且可靠的電感感測(cè)。此類產(chǎn)品使用簡(jiǎn)便，僅需要傳感器頻率處于1kHz至10MHz的范圍內(nèi)即可開(kāi)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(jìn)一步降低感測(cè)解決方案的成本和尺寸。
LDC1312和LDC1314提供匹配良好的通道，可實(shí)現(xiàn)差分測(cè)量與比率測(cè)量。因此，設(shè)計(jì)人員能夠利用一個(gè)通道來(lái)補(bǔ)償感測(cè)過(guò)程中的環(huán)境條件和老化條件，例如溫度、濕度和機(jī)械漂移。得益于易用、低能耗、低系統(tǒng)成本等特性，這些產(chǎn)品有助于設(shè)計(jì)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(chǎng)(尤其是消費(fèi)品和工業(yè)應(yīng)用)中的產(chǎn)品。相比同類感測(cè)技術(shù)，電感感測(cè)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(guò)I2C接口輕松進(jìn)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(shè)計(jì)有幾個(gè)好處：

· 需要多個(gè)傳感器的系統(tǒng)現(xiàn)在可以使用單個(gè) IC，如圖 1 所示。這會(huì)降低系統(tǒng)成本并大大簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)，因?yàn)閭鞲衅骺梢赃h(yuǎn)離 LDC 放置。

· 各個(gè)通道在寄生效應(yīng)和傳感器驅(qū)動(dòng)方面非常匹配。這些匹配良好的通道可用于高精度差分設(shè)計(jì)，例如圖 2 所示的差分線性位置感測(cè)。或者，一個(gè)通道可用作沒(méi)有目標(biāo)的參考線圈，或固定位置的目標(biāo). 參考線圈通道可用于設(shè)置閾值、補(bǔ)償溫度變化或確定橫向或旋轉(zhuǎn)位置傳感系統(tǒng)中的目標(biāo)距離。

· 多通道架構(gòu)減少的系統(tǒng)開(kāi)銷也降低了功耗。

圖 1：新的多通道內(nèi)核簡(jiǎn)化了具有多個(gè)傳感器的系統(tǒng)

圖 2：多通道內(nèi)核可提高高精度差分設(shè)計(jì)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(zhuǎn)換。要將設(shè)備置于此模式，您需要設(shè)置以下寄存器：

a. 通過(guò)設(shè)置 AUTOSCAN_EN = 0（寄存器 0x1B，位 [15]）將 LDC 置于單通道模式。請(qǐng)注意，設(shè)置此模式會(huì)導(dǎo)致 RR_SEQUENCE（寄存器 0x1B，位 [14:13]）無(wú)效。

b. ACTIVE_CHAN（寄存器 0x1A，位 [15:14]）選擇活動(dòng)通道。將此值設(shè)置為所需的通道（例如，00 將選擇通道 0）。

請(qǐng)記住，高電流傳感器驅(qū)動(dòng)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(shè)備，請(qǐng)?jiān)O(shè)置以下寄存器：

a. AUTOSCAN_EN = 1（寄存器 0x1B，位 [15]）設(shè)置多通道模式。設(shè)置后，ACTIVE_CHAN（寄存器 0x1A，位 [15:14]）無(wú)效。

b. RR_SEQUENCE = 00（寄存器 0x1B，位 [14:13]）選擇通道 0 和 1 上的轉(zhuǎn)換。在四通道LDC1314和LDC1614 上，選項(xiàng) 01 啟用三個(gè)通道（通道 0-2），選項(xiàng) 10 啟用所有四個(gè)通道（通道 0-3)。

多通道設(shè)備包括一個(gè)內(nèi)部濾波器，以降低對(duì)傳感器噪聲的敏感度。適當(dāng)設(shè)置 DEGLITCH 設(shè)置（寄存器 0x1B，位 [2:0]）。此設(shè)置對(duì)所有選定通道通用。在某些應(yīng)用中，不同的傳感器設(shè)計(jì)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(shè)置。