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LDC1612: LDC传感器中外界电容影响的消除办法

Part Number:LDC1612

TI工程师们,我在应用中使用LDC1612做为金属探测传感器使用,在实验室环境下,传感器可以对金属目标作出反应。但是实际工况中,金属附近可能有水或者其他导电物体,导致金属信号可能被湮没。

当目标范围内有其他导体时,Fsensor减小;当检测到金属时,Fsensor增加;理想情况下可以分辨金属,但是当金属附近环境的非金属导体存在变化时,金属信号可能就被湮没了。打个比方,在环境1,无金属目标时,Fsensor是100,检测到金属时,Fsensor是120;但是在环境2中,无金属目标时,Fsensor是80,检测到金属时,Fsensor是100。这种情况下,我就不能分辨100到底是什么环境下的信号了。

我在论坛中已经查到FAQ(https://e2e.ti.com/support/sensors-group/sensors/f/sensors-forum/295036/faq-inductive-sensing-faq—frequently-asked-questions)Q22中的描述,当手触摸线圈时会导致测量电感值增加,原因是手改变了回路电容,导致错误的计算出电感量;在中文论坛中(https://e2echina.ti.com/support/sensors/f/sensors-forum/209077/ldc1614evm-ldc1614evm-inductance-measurement/658971?tisearch=e2e-sitesearch&keymatch=ldc#658971)也描述了这种影响的原因,即LDC是测量的LC相互作用之后的谐振频率fsensor,是L和C共同的结果,因为LDC传感器它只测量频率,是谁造成的频率变化它不知道。

所以我的理解是,造成这种现象的原因是环境改变了传感器的回路电容,那这种情况有有解决的办法吗?如何对电容进行校正呢?

感谢解答!

Amy Luo:

您好,

需要校正的外界电容是固定的吗?但是从您的描述(但是实际工况中,金属附近可能有水或者其他导电物体,导致金属信号可能被湮没。)来看,造成fsensor变化的不一定是回路电容,主要是外界导体的干扰。这种情况下不适合使用 LDC传感器,因为这种情况区分不出来是需要检测的导体目标还是外界环境中的干扰导体。

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canonmy Qin:

准确地说,确实应该是外界导体的干扰。但是在LDC手册里提到,“LDC传感器可防水、油、污垢、灰尘等环境干扰”,这是怎么做到的呢?

我目前遇到的困境,水的干扰就是其中之一。在潮湿的环境和干燥的环境中,测量的结果是不一样的。

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Amy Luo:

LDC1612的理想目标是高导电率的材料,因为水、油、污垢、灰尘等导电率都很低,不足以影响高导电率目标的测量。

在下面LDC Target Design文档 4.6 Ineffective Target Materials章节,也对水不是有效的目标材料进行了说明:水不是有效的目标材料。即使是饱和盐水溶液的导电率也为铜的0.000001%,这会导致非常小的感应响应。(For example, water is not an effective target material. Even a saturated salt water solution has a conductivity that is 0.000001% of copper, which results in an extremely small inductive response.)

LDC Target Design:https://www.ti.com.cn/cn/lit/an/snoa957b/snoa957b.pdf

下面 FAQ 列出了各种材料及其各自的导电率:

https://www.ti2k.com/wp-content/uploads/ti2k/DeyiSupport_传感器_3719434

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