ZHCAB50C March 2015 – May 2021 LDC0851 , LDC1001 , LDC1001-Q1 , LDC1041 , LDC1051 , LDC1101 , LDC1312 , LDC1312-Q1 , LDC1314 , LDC1314-Q1 , LDC1612 , LDC1612-Q1 , LDC1614 , LDC1614-Q1 , LDC2112 , LDC2114 , LDC3114 , LDC3114-Q1
決定檢測(cè)距離的初級(jí)電感器特性是電感器的物理尺寸。更具體地說(shuō),外徑 (dOUT) 決定了檢測(cè)距離。為了檢測(cè)目標(biāo)的移動(dòng),傳感器的磁場(chǎng)需要延伸到目標(biāo)處。電感器的物理尺寸控制所產(chǎn)生磁場(chǎng)的物理尺寸。作為目標(biāo)距離函數(shù)的傳感器電感變化具有一致的形狀,如圖 2-11 和圖 2-12 所示。電感變化(相對(duì)于目標(biāo)距離變化)具有如此一致的形狀,用戶(hù)可以有效地調(diào)整對(duì)傳感器直徑 (dOUT) 的響應(yīng),從而簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
如果用戶(hù)得知與磁場(chǎng)強(qiáng)度相對(duì)應(yīng)的傳感器總電感不會(huì)顯著影響檢測(cè)距離,可能會(huì)感到驚訝。
圖 2-11 和圖 2-12 展示了直徑為 14mm 的示例傳感器的傳遞函數(shù)。盡管不同的電感器幾何形狀在圖的 Y 軸上具有不同的比例,但在目標(biāo)按比例移動(dòng)時(shí)整體形狀相似。隨著傳感器和目標(biāo)之間的距離不斷減小,L 和 RP 都會(huì)不斷減小。減小量取決于目標(biāo)尺寸和成分,不過(guò)對(duì)于某些目標(biāo)材料而言,L 和 RP 實(shí)際上會(huì)隨著目標(biāo)逐漸接近而增大。需要注意的是,在傳感器/目標(biāo)場(chǎng)景中,傳感器和目標(biāo)之間的磁鏈不會(huì)相加,相反,這些磁場(chǎng)是相互對(duì)立的,因此這兩者之間的互感為負(fù)值。
圖 2-11 RP 與歸一化目標(biāo)距離之間的關(guān)系
圖 2-12 電感與歸一化目標(biāo)距離之間的關(guān)系對(duì)于 LDC131x 和 LDC100x 器件,有效檢測(cè)距離約為傳感器直徑的一半。盡管 LDC161x 器件的 L 與距離響應(yīng)之間的關(guān)系是相同的,但 LDC161x 的較高分辨率使其能夠在較遠(yuǎn)的距離(高達(dá)傳感器直徑的兩倍)下有效地檢測(cè)目標(biāo)移動(dòng),但有效測(cè)量分辨率較低。LDC211x 和 LDC3114 器件具有與 LDC161x 等效的檢測(cè)距離。對(duì)于 LDC0851,最大開(kāi)關(guān)距離為線(xiàn)圈直徑的 40%。
如果系統(tǒng)需要 4mm 的檢測(cè)距離,則最小傳感器尺寸必須為 8mm;更大的傳感器可提供更高的測(cè)量分辨率。這就引出了電感式傳感器設(shè)計(jì)的第一條經(jīng)驗(yàn)法則:使用可在應(yīng)用中實(shí)際使用的最大線(xiàn)圈。電感式傳感器設(shè)計(jì)的第二條經(jīng)驗(yàn)法則是目標(biāo)的尺寸必須與傳感器相似。
在使用矩形或其他非圓形形狀電感器時(shí),檢測(cè)距離基于較小的軸(而非較長(zhǎng)的軸),如圖 2-13 所示。
圖 2-13 非圓形線(xiàn)圈的傳感器“直徑”