LDC1000是世界首款电感到数字转换器。只需外接一个PCB线圈或许克己线圈就可完结非触摸式电感检测，并且能够测验外部金属物体与线圈的空间方位联系。检测原理是运用大学物理中的电磁感应原理。在印刷电路板线圈或克己的线圈中加一个交变电流，其线圈的周围就会发生交变电磁场，此刻假如有金属物体处于这个电磁场中，则会在金属物体外表发生感应电流，感应电流的巨细是线圈与金属物的间隔，巨细、成分的函数。运用这个特性配以外部规划的金属物体能够便利完结水平或垂直间隔、位移、振荡的丈量，可广泛使用于相关范畴。
LDC1000是经过调理振荡器的起伏一起检测LC的谐振损耗来完结阻抗和谐振频率的丈量。经过检测注入LC谐振单元的能量计算出Rp(等效并联电阻)，转换为数字量，其数值和Rp的值成反比。
LDC1000支撑宽规模的LC组合5 kHz到5 MHz谐振频率，Rp的规模支撑798 Ω到3.93 MΩ，此规模即为器材内部ADC的信号规模，确认其分辨率。等效并联电阻Rp与ADC码值成反比，当金属物体离线圈最近的时分涡流最大，损耗也最大。
1 体系构成
前期金属勘探体系以8位51系列单片机作为操控中心，其硬件电路大体分为2部分，一部分为线圈振荡电路，一般包括：多谐振荡电路、扩大电路和勘探线圈;另一部分为操控电路，包括：霍尔元件、可编程扩大电路、峰值检波电路、模数转换器、单片机、LED显现电路、声响报警电路及电源电路等。因为体系杂乱，精确度常常达不到，而LDC1000评价板中集成了振荡电路、检测电路、模数转换器、寄存器等，运用起来就便利许多，减少了许多不可控的调试环节，体系构成比较简单，测验精度进步。如图1所示。
2 全体规划计划
运用LDC1000可将丈量质变换为间隔的特色，可将其放置在一个能够自主移动的设备上，就能够完结必定规模内金属物体的勘探。自主设备需完结主动定位功用，行将LDC1 000所取得的数据进行比照处理后输出，操控自主设备的电机工作，而终究中止在金属物的邻近或上方。本规划全体计划选用TI公司的MSP430微处理器作为操控器与之经过SPI口衔接，经过读取LDC1000的固定寄存器取得相关数据经处理后驱动电机在50 cm*50 cm平面内移动寻迹，如图2所示。
3 硬件构成
3.1 操控器
德州仪器的MSP430系列是一种超低功耗微操控器系列，选用16位的体系结构，16位的CPU集成寄存器和常数发生器，典型使用为传感器体系。MSP430-14系列内置16位定时器，12位A/D转换器，UART、SPI等。本规划中选用MSP430F149，经过SPI口与LDC1000衔接。
3.2 与LDC1000的衔接
LDC1000与MSP430f149的衔接选用四线制SPI衔接方法，经过SPI串行总线完结对LDC1000的操控，完结时序界说和数据读取，在此通讯进程中，LDC1000为从机(Slave)。MSP4 30f149其间引脚p3.0接LDC1000的CSB;P3.1接SDO;P3.2接SDI;P3.3接SCLK。
3.3 移动的完结
处理器输出信号经过H桥驱动电路，完结电机1(X轴)和电机2(Y轴)的操控。依据电机负载，挑选不同的驱动晶体管，本规划中运用8 050和8 550对管完结，选用+12 V直流电驱动。测验中电机工作正常，操控较为活络。经过对规划要求剖析，在规则的时间内完结场内恣意点的查询，挑选减速直流电机(80 r/min)。
为确保整个勘探区域，选用X—Y轴体系完结，电机1驱动滑块完结X轴运动(如图2所示)，电机2固定在电机1的滑块上，完结Y轴的运动，再将主操控器固定在滑块2上，LDC-1000传感器则尽量与玻璃平面接近，收集相应数据。显现部分选用LCD12864，能够将相应寄存器数据显现以便调查。当找到金属物体时体系经过指示灯和蜂鸣器报警提示。
4 软件完结
4.1 思路与流程
发动后，先对LDC1000中特别寄存器赋值，即设定上限和下限，并留出冗余，然后发动滑块移动传感器，在所经过的当地对对Rp相应寄存器的数据读出并进行数据的比较，去发现数值的改变状况，以此方法来逐次迫临金属物，然后终究中止在金属物邻近或上方。程序履行进程如图3所示。
4.2 程序完结
LDC1000中的寄存器地址已在其头文件LDC1000_cmd.h中界说，编程时将其包括即可。在数据处理中，用户关怀的Rp和Frequency值，Rp可推算出金属的间隔，运用Rp值的改变完结金属物的定位。Rp占用2个寄存器，可经过坚持片选信号有用，进行接连读写，此刻寄存器地址主动添加。
初始化程序：
对函数进行调用时，函数参数值的选定应依据LDC1000的SPI通讯协议。在主机与从机通讯时遵从以下过程：片选信号置零;MSP430经过SDI线向LDC1000写入拜访寄存器地
址，其间最高位0表明写入，1表明读出，剩下7位为寄存器的地址。
4.3 传感器数据读取
不同的测验目标和间隔会发生不同的损耗，其Rp的规模设置也不同，使用中需求装备寄存器Rp_Min和Rp_Max，假如超出规模会被钳位，但也不能设置为极限值，规模过大，形成内部ADC精度无用。
4.4 完结成果
在测验进程中发现传感器距金属物体的间隔较近时，显现值才会有显着的改变，而大都状况下都归于超出规模而被钳位。而此需求更新程序的算法，还有便是替换克己电感线圈。
LDC1000对滤波电容的要求严苛，稳定性好、压电噪声低，最优值在20 pF～100 nF之间，由LC的谐振时常数决议。电感可选用带磁芯或空心电感，可凭借示波器找到最佳%&&&&&%值。
5 结束语
本规划选用LDC1000测验板完结了一款自主移动的金属物勘探器，在2014年TI杯陕西省赛区中取得三等奖。在之后对程序上进一步完善，可在更快的时间内完结对固定区域金属物的辨认与寻觅。
