感测传感：如何将感应开关用于盖打开/关闭检测？

一位顾客最近问我优化消费者产品的盖打开/关闭检测机制。为了避免依赖于潜在不可靠的电气接触、磁铁或昂贵的光学解决方案，我建议使用LDC0851差分感应开关。

今天，我想向您展示如何使用感应开关达到此目的，及一个阈值调整特性如何帮助设置开关距离。

如何将感应开关用于盖打开/关闭检测?

典型感应式接近传感应用使用一个诸如一块铜箔、一个螺钉的小金属靶检测移动件的位置，如消费产品的盖或门，如图1所示。

图1：盖开/关检测应用

为确定金属是否存在，该开关将感测线圈的电感与参考线圈的电感进行比较。外线圈直径决定最大开关阈值。

我建议使用一个层叠线圈法，其中，印刷电路板（PCB）1和2层包含感测线圈，而3和4层包含参考线圈。图2所示为系统框图。

图2：系统框图

何时应使用阈值调整模式?

在接近应用中，确定LDC0851是否应在基本操作模式或阈值调整模式下操作是重要的：

• 在基本操作模式下（ADJ = 0），LDC0851使用位于距参考线圈固定距离的参考目标，和感测线圈上方的移动目标。不幸的是，参考目标很难在该系统中添加。
• 若参考线圈附近无固定目标，您必须使用阈值调节模式（1≤ADJ≤15）。这种模式下，参考线圈电感消减偏移，以改变开关阈值。在阈值调整模式中操作确保感测线圈电感大于在无穷目标距离的参考线圈电感，因此，该释放点被很好定义。在堆叠线圈应用程序和并排式线圈应用中也是如此。在阈值调整模式中，ADJ = 1产生最大检测范围，而ADJ = 15产生最小检测范围，如图3所示。注意，开关距离也是外线圈直径的函数。
  

图3：不同的ADJ代码影响开关阈值

配置阈值调整模式用LDC0851需要在ADJ引脚上设置电阻分压器。ADJ引脚有16个级别（级别0禁用阈值调节功能，并且等同于基本操作模式）。该LDC0851数据表包含每个级别的推荐电阻值。图4所示为盖高度和ADJ代码如何影响调整的线圈电感。

图4：盖高度与线圈电感和ADJ码

凭借LDC0851，我能够使用简单和可靠的解决方案帮助客户。但并非所有的感应式接近开关应用在参考线圈附近具有一个金属靶来设置开关点。在无参考目标的应用中，阈值调整模式确保交换开关在所期望的目标距离发生。