電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道(文/李寧遠(yuǎn))電感和電容是我們熟知的電路中的基礎(chǔ)元件,其實(shí)二者都可以用于傳感。電容式傳感是以電容作為傳感元件,將被測(cè)物理量或機(jī)械量轉(zhuǎn)換成為電容變化量變化的一種轉(zhuǎn)換裝置,在位移、角度、振動(dòng)、速度、壓力等方面的測(cè)量應(yīng)用頗多。
電感式傳感器LDC則是利用線圈自感或互感系數(shù)的變化來(lái)實(shí)現(xiàn)非電量電測(cè)的一種裝置,在機(jī)電控制系統(tǒng)中有著非常廣泛的應(yīng)用。
電感式傳感的高精度感測(cè)
在機(jī)電控制系統(tǒng)中,傳統(tǒng)上我們還是選用霍爾磁傳感居多,磁傳感也是絕大多數(shù)位置感測(cè)應(yīng)用第一選擇。目前電感式傳感這種技術(shù)的應(yīng)用還不算多,基于此技術(shù)的傳感芯片也不算大眾,但是其性能是能做得很高的。
電感式傳感技術(shù)利用非接觸式無(wú)磁體感應(yīng)技術(shù)檢測(cè)導(dǎo)電目標(biāo)的位置,通過(guò)一個(gè)旋轉(zhuǎn)目標(biāo)來(lái)測(cè)量勵(lì)磁線圈和兩個(gè)接收器線圈之間的耦合。當(dāng)導(dǎo)電目標(biāo)接近電感線圈時(shí),導(dǎo)電目標(biāo)表面會(huì)形成渦流。這些渦流的磁場(chǎng)會(huì)阻礙電感線圈的電流,從而降低系統(tǒng)的電感并提高諧振感測(cè)頻率,LDC 器件將諧振感測(cè)頻率轉(zhuǎn)換為數(shù)字值。
因?yàn)長(zhǎng)DC是無(wú)磁體感應(yīng),其模擬前端和轉(zhuǎn)換器不受直流磁場(chǎng)的影響,無(wú)須磁體即可運(yùn)行,能夠用于在位置感應(yīng)應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)比較高的精度。
電感式傳感器頻率與所用電感的尺寸相關(guān),較高的傳感器頻率通常與較小的電感對(duì)應(yīng)。傳感器的感應(yīng)范圍同樣也與電感器尺寸相關(guān),較大的線圈具有更大的感應(yīng)范圍。所以在感測(cè)時(shí)較大的低頻傳感器通常比較小的高頻傳感器距離被測(cè)物體更遠(yuǎn)。
更具體一點(diǎn)說(shuō),線圈的外徑?jīng)Q定了檢測(cè)距離。此外,較高分辨率的LDC能夠在更遠(yuǎn)的距離下有效地檢測(cè)目標(biāo)移動(dòng),但此時(shí)有效測(cè)量分辨率會(huì)降低。
多通道的LDC也讓電感式傳感有實(shí)現(xiàn)多傳感系統(tǒng)的能力,采用差分的配置,多通道LDC的功耗也不高,和霍爾效應(yīng)傳感一樣很實(shí)用。現(xiàn)在電感式傳感已經(jīng)在很多應(yīng)用中開始被采用,這些應(yīng)用中選擇合適的LDC開關(guān)功能、采樣率和分辨率即可,是成本相對(duì)較低且實(shí)用的選擇。
電感式傳感在電機(jī)中的應(yīng)用
最熟悉的電感式傳感可能是觸控方面的應(yīng)用,其實(shí)在電機(jī)中,也有不少電感式傳感可以應(yīng)用的地方。
增量編碼器中使用電感技術(shù)就有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),在增量編碼器中使用電感技術(shù)無(wú)須校準(zhǔn),而且成本很低。因?yàn)橹挥蠵DB線圈,也不容易受到環(huán)境因素的影響,也不會(huì)受到磁體的影響。從目前市場(chǎng)上已經(jīng)推出的產(chǎn)品來(lái)看,這種技術(shù)每秒可測(cè)量的時(shí)間已經(jīng)超過(guò)了300個(gè)。對(duì)于簡(jiǎn)單的增量編碼器來(lái)說(shuō),電感技術(shù)是不錯(cuò)的路線。
線圈如果正確部署,會(huì)與電機(jī)的極對(duì)數(shù)同步,IC輸出與單個(gè)極對(duì)數(shù)分段內(nèi)的電角位置成正比,這種應(yīng)用下的電機(jī)編碼器會(huì)有更高的分辨率。電感式技術(shù)以一種成本更低的方式有助于提高電機(jī)精度。
電感測(cè)量也使系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化了相當(dāng)多,更方便電機(jī)傳感器系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)更高的集成度,而且所需的MCU存儲(chǔ)器和指令更少。當(dāng)然它也不僅僅是替代,電感傳感芯片完全可以與其他磁傳感芯片一起來(lái)使用,因?yàn)槎咧g不會(huì)存在干擾,這樣也能實(shí)現(xiàn)更高的系統(tǒng)冗余。
小結(jié)
現(xiàn)在已經(jīng)有很多廠商在更新迭代電感式傳感芯片,特別是針對(duì)汽車電機(jī)位置檢測(cè)應(yīng)用的車規(guī)級(jí)電感式傳感芯片,有些芯片甚至為汽車應(yīng)用配置了片上數(shù)字信號(hào)處理功能增強(qiáng)零延遲性能,未來(lái)可以看到更多此類傳感芯片在電機(jī)上的應(yīng)用。
聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點(diǎn)僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場(chǎng)。文章及其配圖僅供工程師學(xué)習(xí)之用,如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問(wèn)題,請(qǐng)聯(lián)系本站處理。
舉報(bào)投訴
相關(guān)推薦
電感式傳感器的工作原理是電磁感應(yīng),它是把被測(cè)量如位移等,轉(zhuǎn)換為電感量變化的一種裝置。電感式傳感器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單, 工作可靠, 測(cè)量精度高, 零
發(fā)表于 10-23 15:52
?690次閱讀
蘭寶傳感的電感式傳感器在挖掘機(jī)上的應(yīng)用提高了作業(yè)的自動(dòng)化和智能化水平,增強(qiáng)了設(shè)備的可靠性和安全性,是現(xiàn)代工程機(jī)械設(shè)備中不可或缺的重要組成部分。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,電感式
發(fā)表于 09-14 09:20
?354次閱讀
電子發(fā)燒友網(wǎng)站提供《采用LDC的電感式檢測(cè)應(yīng)用的傳感器設(shè)計(jì).pdf》資料免費(fèi)下載
發(fā)表于 09-04 09:29
?0次下載
電感式傳感器作為一種基于電磁感應(yīng)原理的傳感器,具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域和測(cè)量能力。它能夠測(cè)量多種物理參數(shù),并在工業(yè)自動(dòng)化、機(jī)械加工、航空航天等多個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。以下是對(duì)電感式
發(fā)表于 08-19 14:06
?845次閱讀
電感式傳感器是一種利用電磁感應(yīng)原理來(lái)測(cè)量各種物理參數(shù)的傳感器。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、靈敏度高、穩(wěn)定性好、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化、航空航天、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。 一、電感式
發(fā)表于 08-19 11:50
?3740次閱讀
電感式傳感器是一種利用電磁感應(yīng)原理工作的傳感器,廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化、機(jī)器人、汽車、醫(yī)療等領(lǐng)域。 一、電感式傳感器的工作原理
發(fā)表于 08-19 09:42
?1264次閱讀
在轉(zhuǎn)速為1000 rpm以上,在高負(fù)載下有很好的性能。 這種類型的編碼器具有良好的抗振穩(wěn)定性,在高負(fù)載下保持較高性能。 該類型編碼器可以使用與交流伺服電機(jī)匹配的交流驅(qū)動(dòng)
發(fā)表于 07-21 17:01
?1211次閱讀
,這也要求技術(shù)人員對(duì)定子部分的線圈進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。倘若能夠運(yùn)用軟件來(lái)自動(dòng)生成電感式編碼器的線圈圖案,那無(wú)疑會(huì)極大降低這項(xiàng)技術(shù)的難度,為技術(shù)人員提供更多的便利。
在實(shí)現(xiàn)高分辨率與高精度的
發(fā)表于 07-14 19:19
現(xiàn)今工業(yè)應(yīng)用中的運(yùn)動(dòng)控制要求可靠,準(zhǔn)確和低成本的編碼器方案,以提供精準(zhǔn)的電機(jī)位置信息。安森美(onsemi)憑借20多年設(shè)計(jì)電感式傳感器的專業(yè)經(jīng)驗(yàn),將
發(fā)表于 06-29 10:44
?572次閱讀
引言 西門子電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域,其性能和可靠性得到了廣泛認(rèn)可。 編碼器的作用 編碼器是一種將機(jī)械位置轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的傳感器,
發(fā)表于 06-17 15:10
?1322次閱讀
引言 伺服電機(jī)是一種高精度、高響應(yīng)速度的電機(jī),廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化、機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床等領(lǐng)域。編碼器作為伺服電機(jī)的重要組成部分,其作用是檢測(cè)電機(jī)
發(fā)表于 06-17 14:11
?2324次閱讀
更換伺服電機(jī)編碼器后出現(xiàn)報(bào)警問(wèn)題,可能是由于多種原因?qū)е碌摹?一、伺服電機(jī)編碼器的基本知識(shí) 伺服電機(jī)
發(fā)表于 06-17 11:18
?850次閱讀
伺服電機(jī)編碼器是伺服電機(jī)的重要組成部分,它能夠?qū)?b class='flag-5'>電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度、速度等信息轉(zhuǎn)換為電信號(hào),為控制系統(tǒng)提供精確的位置和速度反饋。 一、伺服
發(fā)表于 06-17 11:07
?1916次閱讀
伺服電機(jī)編碼器調(diào)零是確保電機(jī)精確控制的重要步驟。本文將詳細(xì)介紹伺服電機(jī)編碼器調(diào)零的原理、步驟和注意事項(xiàng),以幫助用戶更好地理解和操作。 伺服
發(fā)表于 06-05 15:41
?4495次閱讀
伺服電機(jī)的編碼器是用來(lái)測(cè)量電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)角度和速度的重要部件。然而,由于長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行、環(huán)境因素等原因,編碼器可能會(huì)出現(xiàn)故障,影響
發(fā)表于 02-14 18:06
?2.8w次閱讀
評(píng)論