大部分人以为电感式传感仅仅丈量线圈与传导方针之间间隔的办法,但该技能还有许多其它运用事例。例如,你是否知道能够运用一个螺旋 PCB 线圈和一块铜带来丈量线性方位?
LDC1000 等电感至数字转换器 (LDC) 能感应挨近传导方针(例如一片金属)的电感器的电感改动。LDC 可丈量电感改动,供给有关方针方位的信息。
关于我的线性方位滑块,我并没有运用改动方针与线圈间隔的常用办法。相反,我让方针至线圈的间隔坚持固定,并在线性滑动方针时改动了整个线圈的金属接触面。为此,我运用了一块从铜带上裁切下来的 100 毫米长的三角形方针。铜带可跳过三角的最宽一端,保证在该方位上最大的金属接触面。
我挑选了一个直径 29 毫米、每层 70 匝的 2 层 PCB 线圈作为传感器线圈。之所以挑选该线圈,是因为它的直径超过了该形状方针的最宽部分。图 1 是我在该试验中运用的线圈和三角铜带方针。
图 1:PCB 线圈和三角形铜片方针
随后我将方针安放在间隔 PCB 线圈 4 毫米的方位。将方针挨近线圈安放,可增加线圈从方针最宽部分到最窄部分移动时的电感改动。关于高精度线性方位传感器来说,一定要尽量缩小方针间隔,以取得最佳分辨率。
我将方针以 0.5 毫米的步长从方位 0(方针的最宽部分)移动到方位 100(最窄部分),并丈量了每个方位的电感。图 2 是测得的数据曲线。
图 2:线性滑块方位与所丈量的电感
将方针从最宽方位滑动到最窄方位,可让传感器电感从 175.2μH 增加到 251.4μH。因为两头的电感改动小,因而我主张在移动规模最高和最低方位各放弃 5%。所以,您运用的方针应该至少比所需的移动规模长 10%。沿剩下 90 毫米收集到的数据样本是单调的并且具有很好的线性度,可用来精确确认铜带方针的方位。
为了取得完美的线性度,能够将方针从三角形改成能发生线性输出的不同形状。但是,通常在软件中更简单将数据输出线性化。