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

 

  1.   商标
  2. 1传感器
    1. 1.1 传感器频率
    2. 1.2 RS 和 RP
      1. 1.2.1 交流电阻
      2. 1.2.2 趋肤效应
  3. 2电感器特性
    1. 2.1 电感器形状
      1. 2.1.1 不同电感器形状的示例使用
    2. 2.2 匝数
    3. 2.3 多层
      1. 2.3.1 串联线圈的互感
      2. 2.3.2 多层并联电感器
      3. 2.3.3 温度补偿
    4. 2.4 电感器尺寸
    5. 2.5 自谐振频率
      1. 2.5.1 SRF 测量
      2. 2.5.2 可提高绕线电感器 SRF 的技术
  4. 3电容器特性
    1. 3.1 电容器 RS、Q 和 SRF
    2. 3.2 寄生电容的影响
      1. 3.2.1 建议的电容器值
    3. 3.3 电容器放置
  5. 4物理线圈设计
    1. 4.1 使用 WEBENCH 的示例设计过程
      1. 4.1.1 一般设计序列
    2. 4.2 PCB 布局建议
      1. 4.2.1 最大限度地减少传感器附近的导体
      2. 4.2.2 用于 PCB 的传感器过孔和其他技术
  6. 5总结
  7. 6参考文献
  8. 7修订历史记录

2.4 电感器尺寸

决定检测距离的初级电感器特性是电感器的物理尺寸。更具体地说，外径 (dOUT) 决定了检测距离。为了检测目标的移动，传感器的磁场需要延伸到目标处。电感器的物理尺寸控制所产生磁场的物理尺寸。作为目标距离函数的传感器电感变化具有一致的形状，如图 2-11 和图 2-12 所示。电感变化（相对于目标距离变化）具有如此一致的形状，用户可以有效地调整对传感器直径 (dOUT) 的响应，从而简化系统设计。

如果用户得知与磁场强度相对应的传感器总电感不会显著影响检测距离，可能会感到惊讶。

图 2-11 和图 2-12 展示了直径为 14mm 的示例传感器的传递函数。尽管不同的电感器几何形状在图的 Y 轴上具有不同的比例，但在目标按比例移动时整体形状相似。随着传感器和目标之间的距离不断减小，L 和 RP 都会不断减小。减小量取决于目标尺寸和成分，不过对于某些目标材料而言，L 和 RP 实际上会随着目标逐渐接近而增大。需要注意的是，在传感器/目标场景中，传感器和目标之间的磁链不会相加，相反，这些磁场是相互对立的，因此这两者之间的互感为负值。

GUID-C3C8C9CB-E515-4A96-A9A3-F5A4EF48C577-low.png图 2-11 RP 与归一化目标距离之间的关系
GUID-B0E063CD-AE85-4C17-8E5F-A6E9B3E2F499-low.png图 2-12 电感与归一化目标距离之间的关系

对于 LDC131x 和 LDC100x 器件，有效检测距离约为传感器直径的一半。尽管 LDC161x 器件的 L 与距离响应之间的关系是相同的，但 LDC161x 的较高分辨率使其能够在较远的距离（高达传感器直径的两倍）下有效地检测目标移动，但有效测量分辨率较低。LDC211x 和 LDC3114 器件具有与 LDC161x 等效的检测距离。对于 LDC0851，最大开关距离为线圈直径的 40%。

如果系统需要 4mm 的检测距离，则最小传感器尺寸必须为 8mm；更大的传感器可提供更高的测量分辨率。这就引出了电感式传感器设计的第一条经验法则：使用可在应用中实际使用的最大线圈。电感式传感器设计的第二条经验法则是目标的尺寸必须与传感器相似。

在使用矩形或其他非圆形形状电感器时，检测距离基于较小的轴（而非较长的轴），如图 2-13 所示。

GUID-61C92FD8-A671-405A-AEF8-46F4554D2F86-low.gif图 2-13 非圆形线圈的传感器“直径”