资源描述：
《基于ARM的数字电感传感器设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、2015年10月宇航计测技术Oct.,2015第35卷第5期JournalofAstronauticMetrologyandMeasurementVol.35,No.5試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試試文章编号:1000-7202(2015)05-0057-04中图分类号:TP212文献标识码:A基于ARM的数字电感传感器设计黄健(西京学院电子信息工程系,陕西西安710123)摘要针对传统金属探测方法的缺点,提出数字电感探测法。基于电涡流原理,采用先进的数字电感转换器LDC1000做为传感器,通过前端自制印制板电感线圈检测金属,通
2、过计算将测量结果转换为数字量,经串行外设接口(以下简称SPI)与高性能ARM处理器Cortex-M4相连,可实现高速、高精度金属测量。实测结果表明:本传感器克服了传统电感测量方法抗干扰能力差、模拟接口、精度低的缺点,实现了数据采集的高速、可靠,并使测量精度提高到亚微米级,可实现对金属物距离、角度、运动、位移、压缩等的高精度测量。关键词数字电感转换器串行外设接口ARMDesignofDigitialInductiveSensorbasedonARMHUANGJian(Departmentofelectronicsandinformation,XiJingUniversity,Xi＇an,Sh
3、anxi710123)AbstractInordertoovercometheshortcomingsofthetraditionalinductordetectionmethods,anewdigitalinductordetectionmethodproposed,basedontheprincipleofeddycurrentusingadvanceddigitalinductivetransformerassensor,throughPrintedCircuitBoard(PCB)inductortodetectmetalisdetected.Transferedthedetect
4、ionresultsdatatodigital,usedanSerialPeripheralInterface(SPI)con-nectingtoanAdvancedRISCMachinesortex-M4inordertoimplementhigh-speed,high-sensitivitymetaldetection.Thetestresultsshowthatthedeviceovercametheshortcomingsofthetraditionalinductorde-tectionwhichhadpoorperformancesofanti-interference,ana
5、logyinterface,lessaccurateetc.Itfulfilledhigh-speed,highreliabledatatransmission,atthesametimeitmademeasurementaccuracyuptosub-micronprecision.Inductivesensingequipmenthadmanyapplicationssuchasprecisemeasurementofdistance,angle,motiondisplacementandcompression.KeywordsDigitalinductiveconverterSeri
6、alPeripheralInterface(SPI)AdvancedRISCMa-chines(ARM)1引言传感器和涡流式传感器。变磁阻式传感器又分为自[1]感式、差动式、螺管型。以自感式传感器为例,主电感式传感器利用线圈电感或互感的改变来实要由线圈、铁芯、衔铁三部分组成,利用衔铁移动引现非电量的测量。主要有变磁阻式传感器、互感式起磁路中气隙磁阻变化,导致线圈中电感值的变化收稿日期:2015-05-15,修回日期:2015-06-11作者简介:黄健(1973-),男,讲师,硕士,主要研究方向:嵌入式和IC技术。·58·宇航计测技术2015年来进行测量。这种传统的感测技术结构复杂、体积按K
7、VL列出电压平衡方程大、存在非线性误差、精度不高。···RI1+jωLI-jωMI=U·1(1)1112本文提出的电感式感测技术是一种非接触式的···无磁新技术,通过在印制电路板(PCB)上创建一个-IjωM+IR+jωL2I=0(2)1222感测元件的线圈,当有金属物靠近时,就会产生感应联立式(1)和式(2)可解得电流,以此检测金属物。它提供了16位的谐振阻抗·和24位的电感值,从而在位置感测中可达到亚微米Uω2M21
