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旋转磁编码器

简介

在许多工业控制领域,常需要对某些部件的位置及速度加以检测和控制,但无接触式磁旋转编码器产品,用于精确测量整个360°范围内的角度。此产品是一个片上系统,在单个封装内整合了集成式Hall 元件、模拟前端和数据信号处理功能。

详细介绍


主要应用于:
位置控制
速度控制
位移检测
 

磁编码器内部原理图
在芯片中嵌入4个或8个按圆周排列的hall传感器
排列的圆周直径为2.2mm
相对的两个hall传感器通过微分放大器连接在一起
输出的正弦、余弦经过两个平行的 ADC处理
并数字滤波器滤除杂音
DSP 对正弦、余弦进行处理
输出角度和数字量




磁编码器安装示意图

分辨率
  指的是磁编码器每圈的步长数。(如10位磁编码器AS5040,其分辨率为0.35o,即每圈1024个位置)
A/B正交两路及Index输出:
A、B两路相位差90o脉冲信号,通过通道A的相位超前通道B或通道B的相位超前通道A便可方便地判断出旋转方向,每圈A/B各路输出的脉冲数为磁编码数每圈步长数/4;Index指示绝对值零位,每经过零点将产生一个脉冲。
SSI
  同步串行接口,用于串行数据传输。
接口线包括CSn片选信号线、CLK时钟信号线、DO数据信号线

PWM输出
即脉宽调制输出(以AS5045为例)
AS5045为12位可编程磁编码器,提供一个PWM输出,其占空比与所测量的角度成正比:


模拟电压输出
模拟电压输出提供一个与旋转的角度成正比的模拟信号;该模块包括一个数字角度范围选择器、DA转换器以及1个运放缓冲器。数字范围选择器可以预设360o、180o、90o或45o的角度范围;数-模转换器(DAC)的基准电压可以为IC内部的VDD5V/2,也可以在IC引脚DACref上施加一个外部的DAC基准电压;对于角度范围的精细调节可以通过调节运放缓冲级的增益来实现。