Neuartiges Ausleseverfahren für induktive Näherungssensoren auf Basis von Sigma-Delta Modulation
Im Rahmen der Arbeit wurde ein neuartiges Ausleseverfahren für induktive Näherungssensoren auf Basis von Sigma-Delta Modulation entwickelt. Der LC-Oszillator wurde dabei in den Regelkreis des Sigma-Delta Modulators eingebunden. Dadurch konnten Amplitudenregelung und hoch präzise Analog-Digital Wandlung in einem Block realisiert werden. Die Schaltung besteht aus einem neuartigen LC-Oszillator, der eine getaktete Stromeinspeisung ermöglicht, 2 SC-Integratoren und einem getakteten Komparator. Diese Blöcke bilden zusammen den Sigma-Delta Modulator. Des weiteren besitzt das System eine PLL zur Takterzeugung für die Amplitudenabtastung. Die Schaltung wurde in einer 0,8µm Technologie des Fraunhofer Instituts für mikroelektronische Schaltungen und Systeme realisiert. Messungen haben gezeigt, dass das System in der Lage ist, selbst kleinste Unterschiede des Targetabstandes zu erkennen.
The work presents a novel architecture for inductive proximity sensors using sigma delta modulation. The LC-oscillator is included in the sigma delta control loop providing amplitude regulation and high precision analog-to-digital conversion in one block. The circuit consists of a new LC-oscillator suitable for clocked tail current injection, two SC integrators and a clocked comparator forming the sigma delta modulator and a PLL providing the clock for synchron amplitude sampling. The circuit was realized in a 0.8µm CMOS technology of the Fraunhofer Institute for Microelectronic Circuits and Systems. Measurements show the capability of the system to distinguish even smallest differences in the target distance.
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