Manual d'usuari del sensor de posició incremental lineal ams AS5510 de 10 bits amb sortida d'angle digital

Revisió	Data	Propietari	Descripció
1	1.09.2009		Revisió inicial
1.1	28.11.2012		Actualització
1.2	21.08.2013	AZEN	Actualització de la plantilla, canvi de figura

Descripció general

L'AS5510 és un sensor Hall lineal amb una resolució de 10 bits i una interfície I²C. Pot mesurar la posició absoluta del moviment lateral d'un imant simple de 2 pols. La disposició típica es mostra a continuació a (figura 1).
Depenent de la mida de l'imant, es pot mesurar una carrera lateral de 0.5 ~ 2 mm amb espais d'aire d'uns 1.0 mm. Per estalviar energia, l'AS5510 es pot canviar a un estat d'apagada quan no s'utilitza.
Figura 1:
Sensor de posició lineal AS5510 + imant

Llista de continguts

Figura 2:
Llista de continguts

Nom	Descripció
AS5510-WLCSP-AB	Placa adaptadora amb AS5510
AS5000-MA4x2H-1	Imant axial 4x2x1mm

Descripció del tauler

La placa adaptadora AS5510 és un circuit senzill que permet provar i avaluar el codificador lineal AS5510 ràpidament sense haver de construir un dispositiu de prova o PCB.
La placa adaptadora s'ha de connectar a un microcontrolador mitjançant el bus I²C i s'ha de subministrar amb un voltage de 2.5 V ~ 3.6 V. Un simple imant de 2 pols es col·loca a la part superior del codificador.

Figura 2:
Muntatge i mida de la placa adaptadora AS5510

(A) (A) Connector I2C i font d'alimentació
(B) Selector d'adreces I2C

Obert: 56 h (per defecte)

Tancat: 57h

Pinout

L'AS5510 està disponible en un paquet d'escala de xip de 6 pins amb un pas de bola de 400 µm.
Figura 3:
Configuració del pin de l'AS5510 (a dalt View)

Taula 1:
Descripció del pin

Tauler de pin AB	Pin AS5510	Símbol	Tipus	Descripció
J1: pin 3	A1	VSS	S	Pin d'alimentació negatiu, terra analògica i digital.

JP1: pin 2	A2	ADR	DI	Pin de selecció d'adreça I²C. Tira cap avall per defecte (56 h). Tanca JP1 durant (57h).
J1: pin 4	A3	VDD	S	Pin d'alimentació positiva, 2.5 V ~ 3.6 V
J1: pin 2	B1	SDA	DI/DO_OD	E/S de dades I²C, capacitat de conducció de 20 mA
J1: pin 1	B2	SCL	DI	Rellotge I²C
nc	B3	Prova	DIO	Pin de prova, connectat a VSS

DO_OD	… sortida digital drenatge obert
DI	… entrada digital
DIO	… entrada/sortida digital
S	… pin de subministrament

Muntatge de la placa adaptadora AS5510

L'AS5510-AB es pot fixar a un sistema mecànic existent mitjançant els seus quatre forats de muntatge. Es pot utilitzar un imant simple de 2 pols col·locat sobre o sota l'IC.
Figura 4:
Muntatge i mida de la placa adaptadora AS5510

El recorregut horitzontal màxim ampla litud depèn de la forma i la mida de l'imant i de la força magnètica (material de l'imant i espai d'aire).
Per mesurar un moviment mecànic amb una resposta lineal, la forma del camp magnètic en un espai d'aire fix ha de ser com a la figura 5:.
L'amplada del rang lineal del camp magnètic entre els pols nord i sud determina la mida màxima de viatge de l'imant. Els valors de camp magnètic mínim (-Bmax) i màxim (+Bmax) del rang lineal han de ser inferiors o iguals a una de les quatre sensibilitats disponibles a l'AS5510 (registre 0Bh): Sensibilitat = ± 50mT, ± 25mT, ±18.5mT , ±12.5mT El registre de sortida de 10 bits D[9..0] SORTIDA = Camp (mT) * (511/Sensibilitat) + 511.

Aquest és el cas ideal: el rang lineal de l'imant és de ± 25 mT, que s'adapta a la configuració de sensibilitat de ± 25 mT de l'AS5510. La resolució del desplaçament en funció del valor de sortida és òptima.
Màx. Distància de viatge TDmax = ±1 mm (Xmax = 1 mm)
Sensibilitat = ±25mT (Registre 0Bh ← 01h)
Bmax = 25mT
→ X = -1mm (= -Xmax) Camp (mT) = -25mT SORTIDA = 0
→X = 0 mm Camp (mT) = 0mT SORTIDA = 511
→ X = +1 mm (= +Xmax)
Camp (mT) = +25mT SORTIDA = 1023
Interval dinàmic de SORTIDA superior a ± 1 mm: DELTA = 1023 – 0 = 1023 LSB
Resolució = TDmax / DELTA = 2 mm / 1024 = 1.95 µm/LSB
Exampel 2:
Utilitzant els mateixos paràmetres a l'AS5510, el rang lineal de l'imant sobre el mateix desplaçament de ± 1 mm és ara ± 20 mT en lloc de ± 25 mT a causa d'un espai d'aire més elevat o d'un imant més feble. En aquest cas, la resolució del desplaçament en funció del valor de sortida és menor. Màx. Distància de recorregut TDmax = ±1mm (Xmax = 1mm): sense canvis Sensibilitat = ±25mT (Registre 0Bh ← 01h): sense canvis
Bmax = 20mT
→ X = -1 mm (= -Xmax)
Camp (mT) = -20mT SORTIDA = 102
→ X = 0 mm Camp (mT) = 0mT SORTIDA = 511
→ X = +1 mm (= +Xmax)
Camp (mT) = +20mT SORTIDA = 920;
Interval dinàmic de SORTIDA superior a ± 1 mm: DELTA = 920 – 102 = 818 LSB
Resolució = TDmax / DELTA = 2 mm / 818 = 2.44 µm/LSB
Per mantenir la millor resolució del sistema, es recomana adaptar la sensibilitat tan propera com la Bmax de l'imant, amb Bmax < Sensibilitat per evitar la saturació del valor de sortida.
Si s'utilitza un suport d'imant, aquest ha d'estar fet d'un material no ferromagnètic per tal de mantenir la màxima intensitat del camp magnètic i la màxima linealitat. Materials com llautó, coure, alumini, acer inoxidable són les millors opcions per fer aquesta peça.

Connexió de l'AS5510-AB

Només calen dos cables (I²C) per a la comunicació amb l'MCU amfitrió. Es necessiten resistències pull-up tant a la línia SCL com a la SDA. El valor depèn de la longitud dels cables i de la quantitat d'esclaus a la mateixa línia I²C.
La font d'alimentació que ofereix entre 2.7 V ~ 3.6 V està connectada a la placa adaptadora i a les resistències pull-up.
Es pot connectar una segona placa adaptadora AS5510 (opcional) a la mateixa línia. En aquest cas, l'adreça I²C s'ha de canviar tancant JP1 amb un cable.

Programari example

Després d'encendre el sistema, s'ha de realitzar un retard de >1.5 ms abans del primer I²C
Ordre de lectura/escriptura amb l'AS5510.
La inicialització després de l'encesa és opcional. Consisteix en:
– Configuració de la sensibilitat (Registre 0Bh)

Polaritat de l'imant (Registre 02h bit 1)

Mode lent o ràpid (Registre 02h bit 3)
Mode d'apagada (Registre 02h bit 0)

La lectura del valor del camp magnètic és senzilla. El codi font següent llegeix el valor del camp magnètic de 10 bits i es converteix en la intensitat del camp magnètic en mT (millitesla).
ExampLI: Sensibilitat configurada a +-50 mT rang (97.66 mT/LSB); Polaritat = 0; Configuració per defecte:

El valor D9..0 = 0 significa -50mT al sensor hall.

El valor D9..0 = 511 significa 0mT al sensor hall (sense camp magnètic o sense imant).
El valor D9..0 = 1023 significa +50mT al sensor hall.

Esquema i maquetació

Informació de comanda

Taula 2:
Informació de comanda

Codi de comanda	Descripció	comentaris
AS5510-WLCSP-AB	Placa adaptadora AS5510	Placa adaptadora amb sensor en paquet de caminades

Copyright

Copyright ams AG, Tobelbader Strasse 30, 8141 Unterpremstätten, Àustria-Europa. Marques registrades. Tots els drets reservats. El material aquí no es pot reproduir, adaptar, combinar, traduir, emmagatzemar o utilitzar sense el consentiment previ per escrit del propietari dels drets d'autor.

Exempció de responsabilitat

Els dispositius venuts per ams AG estan coberts per les disposicions de garantia i indemnització de patents que apareixen a la seva Condició de venda. ams AG no ofereix cap garantia, expressa, estatutària, implícita o per descripció sobre la informació que s'estableix aquí. ams AG es reserva el dret de canviar les especificacions i els preus en qualsevol moment i sense previ avís. Per tant, abans de dissenyar aquest producte en un sistema, cal consultar amb ams AG la informació actual. Aquest producte està pensat per al seu ús en aplicacions comercials. Les aplicacions que requereixen un rang de temperatura estès, requisits ambientals inusuals o aplicacions d'alta fiabilitat, com ara equips de suport vital militar, mèdic o de sosteniment vital, no es recomanen específicament sense un processament addicional per part d'ams AG per a cada aplicació. Aquest producte el proporciona ams "TAL CUAL" i es descarta de qualsevol garantia explícita o implícita, incloses, entre d'altres, les garanties implícites de comercialització i adequació per a un propòsit particular.
ams AG no serà responsable davant el destinatari o cap tercer per danys, inclosos, entre d'altres, danys personals, danys a la propietat, pèrdua de beneficis, pèrdua d'ús, interrupció del negoci o danys indirectes, especials, incidentals o conseqüents, de qualsevol tipus, en relació amb o derivada del subministrament, rendiment o ús de les dades tècniques aquí. Cap obligació o responsabilitat cap al destinatari o cap tercer no sorgirà ni sortirà de la prestació de serveis tècnics o d'altres tipus d'ams AG.

Informació de contacte

Seu
ams AG
Tobelbader Strasse 30
8141 Unterpremstaetten
Àustria
T. +43 (0) 3136 500 0
Per a les oficines de vendes, distribuïdors i representants, visiteu: http://www.ams.com/contact

Descarregat de Arrow.com.
www.ams.com
Revisió 1.2 – 21/08/13
pàgina 11/11
Descarregat de Arrow.com.

Documents/Recursos

Sensor de posició incremental lineal ams AS5510 de 10 bits amb sortida d'angle digital [pdfManual d'usuari
Sensor de posició incremental lineal AS5510 de 10 bits amb sortida d'angle digital, AS5510, sensor de posició incremental lineal de 10 bits amb sortida d'angle digital, sensor de posició incremental lineal, sensor de posició incremental, sensor de posició, sensor

Referències

Manual d'usuari

Sensor de posició incremental lineal AS5510 de 10 bits amb sortida d'angle digital