LDC設備通過電感器感應導電對象的運動。在TI，我們常通過在印刷電路板(PCB)上布置螺旋跡線形成感應電感器。WEBENCH? Coil Designer是款非常有用的在線工具，能夠幫助您設計傳感器電感器，并生成布局。

跑道電感器設計工具是LDC工具電子表格中的又一有用設計器。雖然跑道電感器只能計算傳感器參數，而無法生成布局，但其操作很快。只需在LDC計算器工具的“內容”選項卡上單擊“跑道電感設計器”，或單擊“跑道_電感_設計器”選項卡，如圖1所示。您就會看到如圖2所示的選項卡界面。

圖1：訪問跑道電感設計器

圖2：跑道線圈設計器工具

LDC計算器工具的精確度非常高，一般物理傳感器的精度在計算結果上下浮動10%范圍內。然而，對于跑道形傳感器，由于長短側比值大于4，所以這一精度可能會下降。

設計傳感器的第一步是確定PCB制造限值，表1所示即為來自某一PCB制造商的限值范例。

表1：傳感器構建參數

你需要了解一些系統限值——傳感器最大尺寸可以是多少、對象離傳感器距離可以有多近。在表2中，我匯總了某一例的數值。

表2：傳感器參數

本例中，我將使用LDC1612，并遵照表1和表2所列限值。圖3所示為跑道線圈設計器的計算區域。我在每個參數的左側都標上了序號，這樣，在我進行下面的設置時，您可以知道所對應的參數。

圖3：參數輸入順序

接下來，根據以下步驟計算基本傳感器設計：

選擇合適的LDC設備——LDC1612/4（LDC1612及LDC1614有著相同的傳感器驅動限值。

將跡線間隔和跡線寬度設置為制造商所規定的最小值——0.125 mm（5密爾）。

將層間間隔設置為32密爾。

使用可用的最厚銅——1oz-CU，以實現更好的性能。

設置層數——通常為兩層或四層。由于PCB為兩層，所以將層數設置為“2”。

輸入電感器外徑——9mm為本例的最大值。

對于圓形傳感器，將比率設置為1.0。若數值大于1，則是跑道形狀。相比圓形傳感器，跑道形狀的電感值更高，而Q系數更低。對于例如金屬觸摸式按鈕等諸多應用而言，相比圓形傳感器，跑道形狀能夠更好地適配可用區域，且能夠實現更小的按鈕尺寸。

設置圈數。如果您設置的圈數超過16圈，將低于表1所規定的0.825mm最小內徑。如果你將圈數設置為13，線圈填充率則接近最佳值~0.3（雖然金屬觸摸式應用在更低數值下表現更好，但0.3線圈填充率是大多數應用的最佳值）。

通過設置對象距離，計算對象對傳感器的影響。將對象距離設置為1.80mm，該距離為傳感器和金屬表面間的距離。

調整傳感器電容，以使fRES’、RP’及Q’位于LDC1614的設計空間內。如果有參數超過設計空間，計算器工具將在相應參數區域顯示紅色標簽提示，如圖4所示。

圖4：計算器工具所生成的錯誤提示范例

輸入數字后，您可能需要調整圈數或傳感器電容。嘗試多種設置后，我最后得到了表3所列數值。我選擇130 pF作為傳感器電容值，以便可以安全地使用10%容差。

表3：得到的參數

當對象關閉時，傳感器的電參數會發生變化。所以，您需要確認出現這一情況時，傳感器是否仍處于有效工作范圍內。在最近目標距離為1.8 mm的條件下，我的傳感器的電性規格如表4所示，處于LDC1614的工作范圍內。

表4：對象作用下的傳感器參數

LDC工具電子表格還有很多用途。在我的下一篇文章中，我將介紹LDC0851計算器選項。

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