Ti Démocratise La Détection Inductive De Position Et De Mouvement

Le 01/10/2013 à 15:00 par Philippe Dumoulin

Avec le LDC1000, l’américain a dévoilé un circuit de conversion de données orignal, fonctionnant de pair avec un capteur inductif à faible coût, typiquement constitué par une bobine imprimée, voire un simple ressort.

L a détection inductive est une méthode, non dénuée d’atouts (le moindre n’étant pas la fia-bilité du sans contact dans un environnement contaminé par la poussière, l’humidité, la présence d’huile…), pour réaliser des mesures de position linéaire/angulaire, détecter un mouvement ou un déplacement, déterminer la composition d’un objet métallique… L’élément sensible prend ici la forme d’une bobine (d’inductance L) parcourue par un courant alternatif générant un champ magnétique alternatif. Si une masse conductrice est placée dans le champ, elle est alors le siège de courants de Foucault. Fonction de la distance, de la taille et de la composition de l’objet, ceux-ci engendrent à leur tour un champ magnétique qui s’oppose au champ originel. Un tel mécanisme est comparable à un transformateur dont le couplage inductif est variable en fonction de la distance notamment. Les courants générés au secondaire font apparaître une charge additionnelle modifiant les conditions d’oscillation du circuit résonant formé au primaire par la bobine associée à un condensateur.

dans cette application où la distance séparant la plaque conductrice du capteur formé d’une bobine imprimée est très faible, le ldC1000 permet d’obtenir une résolution inférieure au micromètre.

Pour ce type d’applications, Texas Instruments a dévoilé un circuit original, affublé de l’étiquette de convertisseur inductance-numérique ou LDC (soit inductance-to-digital converter ). Un tel composant ambitionne de faciliter la réalisation d’une solution de détection inductive, à faible empreinte et à basse consommation.

Référencé LDC1000, le circuit de TI est susceptible de mesurer à la fois les pertes et la fréquence de résonance du réseau LC, deux paramètres en relation avec la position et l’orientation du matériau conducteur (incluant le corps humain) placé dans le champ du capteur. Les pertes induites sont exprimées en termes de résistance équivalente parallèle. La mesure de la fréquence d’oscillation du réseau LC permet quant à elle de connaître la valeur de l’inductance. Les données obtenues sont ensuite traduites sous forme numérique, avec une résolution de 16 bits pour l’impédance et de 24 bits pour l’inductance. La communication avec le microcontrôleur hôte s’effectue via une interface SPI.

= du fait de sa polyvalence, le ldc1000 cible un grand nombre d’applications industrielles, automobiles, médicales, grand public, informatiques…

La fréquence d’oscillation peut être comprise entre 5 kHz et 5MHz et l’impédance parallèle entre 798 O et 3,93 MO. Pour obtenir la meilleure résolution possible, les valeurs extrêmes d’impédance sont programmables dans des registres. A charge pour le concepteur de définir les valeurs correctes correspondant à une plage de détection donnée. Et ce afin d’éviter de réaliser des mesures incorrectes si la cible venait à être trop proche ou trop éloignée de la bobine.

Dans une application de détection de position ou de mouvement, le LDC1000 fonctionnera typiquement avec un capteur sans noyau, formé par une (voire plusieurs) bobine réalisée sur circuit imprimé. Mais il pourra aussi se contenter d’un simple ressort dont il détectera la déformation (compression, traction ou torsion).

Polyvalent, le LDC1000 vise une multitude de marchés dans les secteurs industriel et grand public, de l’automobile, du médical, de l’informatique, des communications.

Les applications possibles de la détection inductive vont du simple bouton-poussoir et des interrupteurs marche-arrêt, jusqu’aux moniteurs de fréquence cardiaque, aux débitmètres à turbine, aux commandes de moteur…

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