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【LDC1000 / LDC1614】检测微小金属【线圈设计】

大家好!

我在使用电感数字转换器LDCxxxx系列传感器检测尺寸较小的金属物体,在传感器线圈设计上遇到一些问题。寻求关于线圈设计方面的建议,或是传感器选型和设置的建议。

检测场景:汽车轮胎扎钉检测,使用传感器检测轮胎表面是否扎钉。

   仅检测轮胎表面是否有钉子,不要求精确定位。

检测条件:传感器由机械臂驱动,在汽车停止时进行检测,因此可以控制传感器与轮胎表面的距离。

   钉子材料固定为钢或铁,其他材料不考虑,但钉子大小未知,截面积在2mm*2mm——5mm*5mm之间。

检测效果:测试使用LDC1000EVM和LDC1614EVM,使传感器沿轮胎表面进行扫描,使用采集到的电感值数据进行分析,可以检测出钉子的存在。如图:

 

遇到的问题:

EVM板上线圈太小,直径大概为14mm,检测效率太低;

因此我设计了新的线圈,使用LDC1614的4通道功能,组成线圈阵列。如图:

单个线圈23匝,双层,跑道型25mm*50mm,4个线圈组成4通道阵列从轮胎表面扫过。

【问题】线圈面积增大后,对小钉子的灵敏度太低,以至于无法检出。

请问有没有关于线圈设计方面的建议,或是传感器选型和设置的建议。

 

 

WanQiu Zhao:

补充:

选择LDC系列的原因是,他能获得信号的具体数值,便于进行数据分析。

而一般的金属传感器只给出bool结果,这对内嵌金属加强层的轮胎是无效的。

Ricardo Li:

回复 WanQiu Zhao:

可以在下面的页面找到WEBENCH,来设计线圈。

http://www.ti.com/product/LDC1614?keyMatch=ldc1614&tisearch=Search-EN-Everything

WanQiu Zhao:

回复 Ricardo Li:

谢谢  Ricardo Li 工程师回复。

我之前使用了webench设计,并且结合芯片线圈计算工具《LDC_Tools-ext30.xlsx》(文件号slyc137b.zip)进行了计算。

但是这WEBENCH针对的是目标物体大小已知的情况,解决的问题是测量位移,LDC_Tools-ext30.xlsx是用于计算线圈参数的,两者都不能很好地设计当前场景下目标物体大小未知的情况。实际我也是通过这两个工具设计的。

网页设计工具是直接给出结果。我希望能够获得关于线圈参数如何影响实际效果的原理性的参考,以便能够迭代修改线圈。十分感谢您能回复!

《LDC_Tools-ext30.xlsx》:

Ricardo Li:

回复 WanQiu Zhao:

那您可以看一下下面这篇文档,文档主要介绍的LDC传感器的线圈设计。

http://www.ti.com/lit/an/snoa930/snoa930.pdf

E2E上有一些关于LDC传感器的总结贴,您可以参考一下。

https://e2e.ti.com/support/sensor/inductive-sensing/f/938/t/295036#Q3

Phil Cheng:

Hi,

请查看我附的excel,里面可以选择产品类型,进行线圈设计,很简单操作。

yongchao chang:

回复 Ricardo Li:

E2E上有一些关于LDC传感器的总结贴,您可以参考一下。

e2e.ti.com/…/295036

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