Texas Instruments представляет первые в мире многоканальные преобразователи индуктивности в цифровой код

Новые устройства позволяют с высокой точностью выполнять измерения положения и перемещения практически в любых условиях эксплуатации

Texas Instruments (TI) объявила о выходе первых в мире многоканальных преобразователей индуктивности в цифровой код (LDC – inductance-to-digital converters). Четыре новых устройства в семействе LDC1614 расширяют инновационную линейку преобразователей LDC, которые как самостоятельный класс приборов были впервые представлены компанией TI в 2013 году. На одном кристалле этих устройств размещаются два или четыре согласованных канала с разрешением до 28 бит.

Сочетание высокой точности и многоканальности позволит инженерам создавать более простые и дешевые решения для регистрации положения и движения в широком динамическом диапазоне. В отличие от иных технологий, способ измерения индуктивности, используемый в LDC, позволяет в качестве датчиков использовать дешевые и надежные катушки индуктивности, которые могут располагаться на удалении от микросхемы. Объединяя в одной микросхеме до четырех измерительных каналов, семейство LDC1614 позволяет разработчикам распределять датчики по всей системе, размещая при этом электронику централизованно на меньшем количестве печатных плат (ПП). Это может быть полезным при точном измерении линейного или вращательного перемещения и для обнаружения металлов в разнообразном оборудовании, включая крупную бытовую технику, принтеры, камеры и автомобильные информационно-развлекательные системы.

Ключевые преимущества семейства LDC1614:

• Несколько хорошо согласованных каналов:
  Дают возможность выполнения дифференциальных и логометрических измерений, позволяя разработчикам легко компенсировать эффекты старения и воздействия окружающей среды, такие как температура, влажность и дрейф механических параметров.
   
• Возможность прецизионных измерений:
  При разрешении 28 бит устройства могут обнаруживать изменения расстояния менее одного микрона.
   
• Широкий диапазон частот датчика:
  Устройства работают в диапазоне частот от 1 кГц до 10 МГц, что дает разработчикам возможность использования в качестве датчиков множества типов катушек индуктивности. Такой диапазон частот также позволяет использовать очень миниатюрные печатные катушки, благодаря которым снижаются общие стоимость и размеры устройства.
   
• Малое потребление системы:
  При напряжении питания 3.3 В микросхемы семейства LDC1614 потребляют приблизительно 6.9 мВт при обычной работе и 0.12 мВт в режиме отключения.
   
• Высокая надежность:
  Устройства обеспечивают бесконтактный способ измерений, нечувствительный к непроводящим ток загрязнениям, таким как масло, грязь и пыль, которые могут сократить срок службы оборудования.

Инструменты и поддержка для быстрого начала разработки

Для оценки LDC1614 разработана плата LDC1614EVM с ультрамаломощным микроконтроллером MSP430F5528, которую можно приобрести в любое время в онлайн магазине TI.

Оценочная плата для LDC1614.

Создать датчики за считанные минуты разработчикам систем поможет WEBENCH Inductive Sensing Designer компании TI.

Основываясь на требованиях, предъявляемых к проектируемому устройству и системе, этот онлайн инструмент упрощает разработку катушек датчиков. Оптимизированная конструкция может быть легко экспортирована во множество различных систем автоматизированного проектирования, чтобы быстро интегрировать катушку в структуру остальной системы.

В типовом проекте 16-кнопочной мультиплексированной индуктивной клавиатуры (TIDA-00509), легко масштабируемой до 64 клавиш, используется микросхема LDC1314. Для снижения цены клавиатура в этом проекте основана на пленочных кнопках с мембранами из нержавеющей стали. Бесконтактное решение поддерживает одновременное нажатие нескольких кнопок и по сравнению с механическими клавиатурами обеспечивает более высокую надежность и долговечность конструкции. Другие образцы проектов с индуктивными датчиками можно найти в библиотеке типовых решений TI Designs.

Корпуса, доступность и стоимость

Каждое устройство семейства LDC1614 имеет размеры 4 × 4 мм и легко конфигурируется посредством интерфейса I²C. Стоимость и корпуса устройств приведены в таблице ниже.

Обозначение Число каналов Разрешение Корпус Цена* LDC1614 4 28 разрядов QFN-16 $4.75 LDC1612 2 28 разрядов WSON-12 $3.25 LDC1314 4 12 разрядов QFN-16 $3.50 LDC1312 2 12 разрядов WSON-12 $2.38

*Цена за одну микросхему в партиях из 1000 приборов