DLD110SV4B/docs/coil-eval-design-basis-review.md

环路线圈健康评估设计依据 — 技术评审与 DLD110S 字段映射

评审日期：2026-08-26 评审人：小飞（配合王工） 评审对象：docs/coil-eval-design-basis.md V1.1（第三方应用设计依据） 配套产品：DLD110S（CH591R BLE 单线圈，固件 V4.20 / 硬件 V4.01）

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1. 总体结论

设计依据文档数据质量高、公式全部核验通过，可作为第三方应用（小程序）的评估规范。但它是通用行业文档（FHWA/NEMA 口径），落地到 DLD110S 必须做字段映射——DLD110S 实际上报的字段与文档参数体系不是一一对应，尤其"电感量 L / Q 值 / R_DC / Vpp"四项 DLD110S 不直接上报，需要换算或降级处理。

2. 公式与数据核验结果（全部通过）

核验项	结果
§3.2.1 频率-电感表 32 格（8 L × 4 C）	✅ 全部正确，最大偏差 0.24%（表格四舍五入）
交叉验证 59μH @ 四档电容	✅ 114.1 / 99.9 / 80.7 / 75.2 kHz，与 vd960Loop 实测 114/100/81/75 一致
§3.2.2 Δf/f = -(1/2)×ΔL/L	✅ 正确（f ∝ L^-1/2 微分）
§3.4.1 Q 算例 13.5	✅ Q=2πfL/R = 2π×20k×94μ/0.87 = 13.6
§3.5.1 R_DC 算例 0.36Ω	✅ 21.6m×0.0083×2 = 0.359Ω
§3.3.2 Class3 汽车 3.2%/5.4%	✅ 3.0/94μH=3.2%、5.0/94μH=5.3%（含引线口径）
§3.3.2 3M 专利 5.0%	✅ 3.5μH/70μH=5.0%（6ft 方环无引线口径）
中国工程实践 150~250μH → 频率	✅ 36~72kHz 落在 DLD110S 量程内

⚠ 注意 §3.3.2 表内 ΔL/L 口径不一致：NEMA 表用"含 100ft 引线总电感 94μH"，3M 专利用"裸环 70μH"。两个口径差 34%，小程序实现时必须统一基准（建议统一用裸环 L_loop 或含引线 L_total，别混用）。

3. 关键口径对齐：variation ↔ ΔL/L（DLD110S 上报字段的核心）

DLD110S 0xC0 主动上报的 variation 是周期域差值（variation = Origin − CAPVD），不是文档 §3.3 直接定义的 ΔL/L。换算关系（CAPVD ∝ T = 2π√(LC)，即周期 ∝ √L）：

variation/Origin = 1 − √(1 + ΔL/L)       精确
ΔL/L  ≈ −2 × variation/Origin            一阶（|ΔL/L|≪1 时残差 <0.2%）
Δf/f  ≈ variation/Origin                 频域对应（与文档式 2-47 完全一致）

结论：文档 §3.2.2 的 Δf/f = -(1/2)×ΔL/L 与 DLD110S 的 variation 口径自洽——variation/Origin ≈ Δf/f ≈ -(1/2)×ΔL/L。第三方应用两种实现路径等价：

路径	做法	注意
A. 用频率	Δf/f = (f_报 − f_基)/f_基，ΔL/L ≈ −2×Δf/f	需要自建基线 f_基（无车时频率）
B. 用 variation	ΔL/L ≈ −2×variation/Origin	需要 Origin，但 DLD110S 不上报 Origin ⚠️

🚨 DLD110S 上报缺陷：0xC0 只有 frequency + variation，没有 Origin/CAPVD。小程序走路径 B 算不出 ΔL/L，必须走路径 A（用上报频率自建无车基线，或用 0x24 读参数/上电初始频率当基线）。这是小程序实现时最大的坑。

4. DLD110S 字段映射表（设计依据 → 实际上报）

设计依据参数	优先级	DLD110S 是否有	实际来源	实现说明
谐振频率 f	★★★	✅	0xC0 偏移 7-9，3B LE	freq = sclk_freq/(CAPVD/LPCNT) + 360（+360 经验补偿，见 §5）
电感量 L	★★★	⚠️ 间接	反推：L = 1/(4π²f²C)	需知道当前电容档（freq_level）才能反推；或依赖用户输入的几何参数算理论值
ΔL / ΔL/L	★★★	⚠️ 间接	variation + 自建频率基线	走路径 A：ΔL/L ≈ −2×(f_报−f_基)/f_基
品质因数 Q	★★	❌	无	文档 §7 已留口：无 Q 上报时用 R_DC + 频率间接评估，或直接降级跳过
直流电阻 R_DC	★★	❌	无（人工输入）	C 类测量来源，小程序表单提供输入框即可
振荡峰峰值 Vpp	★	❌	condition 字段可替代	0xC0 偏移 1 低 4 位 condition（0~15，环境活跃度），不是 Vpp 但可当健康度粗判
基线漂移	★★	⚠️ 间接	频率长期趋势	固件有基线跟踪（WINDOW_ORIGIN=500 窗 4.4s），variation 被自动基线吸收，漂移监测必须用上报频率的长期趋势，不能用 variation
线圈断开次数	★★	✅	0xC0 偏移 4-6（3B）/ 0x24 偏移 5-6（2B）	V4.31 起 = 上电持续累计（g_loop_cut_total，不截断）；LED 黄灯快闪用独立变量 g_loop_cut_amount（≤3）。上电未连线圈时上报 1

condition 字段语义（固件 peripheral_main.c）：g_env_activity/10，>150 取 15；线圈断开强制 15。 → 小程序可直接展示：condition≥15 → 环境活跃/疑似断开，再结合 loop1_FLAG_CUT（0xC0 偏移 3 bit7）+ 断开次数（偏移 4-6）区分。

5. DLD110S 四档电容与频率档位（FLEVEL）

• 固件 g_freq_level = loopFreq_Level - 1（0~3），硬件 GPIO FLEVEL_H/L 组合切档：
  • 0=高频（FLEVEL_H_LOW, FLEVEL_L_LOW）
  • 1=中高（LOW, HIGH）
  • 2=中低（HIGH, LOW）
  • 3=低频（HIGH, HIGH）
• 0x23 设置参数 Data[0] 高 4 位 = loopFreq_Level（1~4，0x24 回读同位置）
• 0xC0 偏移 1 freq_level<<4 直接上报当前档位 → 小程序评估频率必须用上报的 freq_level 对应电容查表，不能假设档位
• ⚠️ 待现场验证：设计依据说四档电容 = 33/43/66/76nF（vd960Loop 口径）。DLD110S 的 FLEVEL 是否就是这四个值，需按原理图/实物确认（固件只有 GPIO 切换，无电容值信息）。默认沿用 33/43/66/76，但评估前先核实。
• ⚠️ 频率 +360 补偿：上报 freq 加了经验值 360Hz。对频率判据（±10%~±20%）影响可忽略（0.36%@100kHz），但反推电感量 L 时别把 360 当真实频率，建议先用 f_真实 = f_报 − 360 再算 L。

6. DLD110S 灵敏度档位（评估检测能力时用）

KEY_SA1	KEY_SA2	g_freq_sens	档位	sens_in	Δf/f 阈值	ΔL/L 阈值(×2)
1	1	0	最低	108	0.165%	0.330%
0	1	1	中	54	0.082%	0.165%
1	0	2	最高	28	0.043%	0.085%

• 🚨 灵敏度由硬件拨码决定，0x23 设置的 sensitvity 不生效（0x24 回读 = 拨码档位+1）
• 对照设计依据 §3.3.4：轿车 S≥1% 正常、摩托车 S≥0.1% 正常 → DLD110S 最高档（0.085% ΔL/L 阈值）能覆盖摩托车临界场景，符合 NEMA Class 2 可靠检测下限（0.32%... 实际 0.32% > 0.085%，裕量充足）
• 小程序评估"检测能力"时：按 0x24 回读的拨码档位查表，别用 0x23 设置值；或者直接用百分比阈值（S≥1% 轿车 / S≥0.1% 摩托）评估实际车辆事件信号强度，不依赖档位号

7. 小程序评估实现检查清单（上传评估数据后逐项核对）

1. 频率判据：理论频率是否按"用户输入几何参数 → FHWA 表 → 叠加引线 → 选当前 freq_level 电容"计算？±10%/±20% 阈值是否实现？
2. 电感反推：是否用 L = 1/(4π²(f_报−360)²C)？C 是否取自上报 freq_level？
3. ΔL/L 路径：是否走频率基线（路径 A）？有没有错误地直接用 variation 当 ΔL/L 或除以错误基准？
4. 符号位：variation 3B 补码符号扩展（if (v & 0x800000) v |= 0xFF000000）是否正确？
5. 灵敏度档位：是否读 0x24（拨码档位+1）而非 0x23 设置值？
6. condition 判读：是否区分"环境活跃" vs "线圈断开"（结合 FLAG_CUT / 断开次数）？
7. 综合评级：是否按 §4.3 规则（★★★ 参数异常 → ❌，开路/停振 → 🚨）？
8. 口径统一：ΔL/L 基准是否统一（裸环 vs 含引线）？

8. 建议回填给设计依据文档 V1.2 的修订点

1. §3.3.2 两个口径表加注"基准不同"（94μH 含引线 vs 70μH 裸环）
2. §7 待确认项补：DLD110S 上报缺 Origin → 建议固件后续版本在 0xC0 增加 Origin/CAPVD 字段（一行），第三方就能直接算 ΔL/L ✅ 已解决（2026-08-26，协议 V1.1）：固件 0x24 读参响应尾部追加 3B LOOP_MEASURE_BASE=524288（cmcng.h 宏），第三方读一次缓存即可归一化 variation，无需扩 0xC0、零分包风险、老小程序兼容。换算：ΔL/L ≈ -2×variation/LOOP_MEASURE_BASE。
3. §3.6 建议的"自检布尔量"对 DLD110S 可用 condition + FLAG_CUT 组合实现，建议写进产品协议文档
4. 频率 +360 补偿要写进协议（已写进 ble-protocol.md 第 6 节，本文档评估方须知晓）
5. （2026-08-26 新增）归一化基数教训：跨产品评估 variation 必须使用设备自身 MEASUREMENT_BASE——DLD110S=524288（2^19 @60MHz）、DLD154V4B=131072（2^17 @120MHz）。第三方应用不得写死任一产品的常量，一律以 0x24 回读值为准。协议 V1.1 已固化该字段。