Sensore di posizione incrementale lineare ams AS5311 a 12 bit con ABI e PWM Manuale d'uso
Descrizzione generale
L'AS5311 hè un codificatore lineare magneticu senza cuntattu à alta risoluzione per un muvimentu lineale precisu è una sensazione rotativa fora di l'asse cù una risoluzione finu à <0.5 µm. Hè un sistema-on-chip, chì combina elementi Hall integrati, front end analogicu è trasfurmazioni di signali digitale nantu à un unicu chip, imballatu in un picculu pacchettu TSSOP 20-pin.
Una striscia magnetica multipolare o anellu cù una lunghezza di u polu di 1.0 mm hè necessaria per sente u muvimentu rotazionale o lineale. A striscia magnetica hè posta sopra à l'IC à una distanza di typ. 0.3 mm.
A misurazione assoluta furnisce l'indicazione immediata di a pusizione di magnete in una coppia di poli cù una risoluzione di 488nm per passu (12-bit sopra 2.0mm). Questa data digitale hè dispunibule cum'è un flussu di bit seriale è cum'è un signalu PWM.
Inoltre, un output incrementale hè dispunibule cù una risoluzione di 1.95 µm per passu. Un impulsu indexu hè generatu una volta per ogni paru di polu (una volta per 2.0mm). A velocità di viaghju in modu incrementale hè finu à 650 mm / secondu.
Un vol internutagLe régulateur permet à l'AS5311 de fonctionner à 3.3 V ou à 5 V. Sicondu l'applicazione, l'AS5311 accetta magneti di striscia multipolare è ancu magneti di anelli multipolare, magnetizzati sia radiali sia assiali.
Per più dettagli tecnichi, fate riferimentu à a datasheet AS5311, dispunibule per scaricà da l'ams websitu.
Figura 1:
AS5311 + Magnetu di striscia multipolare
A scheda adattatore AS5311
Descrizzione di u bordu
A scheda di l'adattatore AS5311 hè un circuitu simplice chì permette di pruvà è valutà l'encoder lineale AS5311 rapidamente senza avè da custruisce un attellu di prova o PCB.
U PCB pò esse usatu cum'è unità autonoma o attaccata à un microcontroller. L'operazione standalone richiede solu una alimentazione 5V o 3V3, a pusizione di u magnetu in un paru di poli (lunghezza 2mm) pò esse leghje nantu à l'output PWM, è a pusizione relativa nantu à l'output AB-Index incrementali.
Figura 2:
Scheda adattatore AS5311
Muntamentu di a scheda adattatore AS5311
L'AS5311 usa strisce magnetiche multipolare o anellu magnetichi cù una lunghezza di polu di 1.0 mm. L'airgap trà u magnetu è a carcassa AS5311 deve esse mantinutu in a gamma 0.2mm ~ 0.4mm. U supportu di magnetu ùn deve esse ferromagneticu.
Materiali cum'è ottone, ramu, aluminiu, acciaio inox sò e migliori scelte per fà sta parte.
Figura 3:
Montatura è dimensione di a scheda adattatore AS5311
Scheda adattatore AS5311 è pinout
Figura 4:
Connettori di scheda adattatore AS5311 è pinout di codificatore
Tabella 1:
Pin descrizzione
| Pin # Board | Pin #AS5311 | Simbulu | Tipu | Descrizzione |
| JP1 - 1 | 8 | GND | S | Negative Supply Voltage (VSS) |
| JP1 - 2 | 12 | DO | DO_T | Data Ouscita di l'interfaccia seriale sincrona |
| JP1 - 3 | 13 | CLK | DI, ST | Clock Input di l'interfaccia seriale sincrona; Schmitt-Trigger input |
| JP1 - 4 | 14 | CSn | DI_PU,ST | Canca Selettu, attivu bassu; Ingressu Schmitt-Trigger, resistenza interna di pull-up (~50kW). Deve esse bassu per attivà outputs incrementali |
| JP1 - 5 | 18 | 3V3 | S | 3V-Regulator output; regulatu internamente da VDD5V. Cunnette à VDD5V per 3V supply voltage. Ùn caricate micca esternamente. |
| JP1 - 6 | 19 | 5V | S | Supply Positive Voltage, 3.0 à 5.5 V |
| JP1 - 7 | 9 | Prg | DI_PD | OTP prugramming Input per a prugrammazione di fabbrica. Cunnette vi à VSS |
| JP2 - 1 | 8 | GND | S | Negative Supply Voltage (VSS) |
| JP2 - 2 | 2 | Mag Inc | DO_OD | Campu Magnet Magnitudine INCraghjone; attivu bassu, indica una riduzzione di distanza trà u magnetu è a superficia di u dispusitivu |
| JP2 - 3 | 3 | Mag Dec | DO_OD | Campu Magnet Magnitudine DECrilancià; attivu bassu, indica un aumentu di distanza trà u dispusitivu è u magnet. |
| JP2 - 4 | 4 | A | DO | Produzione incrementale A |
| JP2 - 5 | 5 | B | DO | Produzione incrementale B |
| JP2 - 6 | 7 | Ind | DO | Indice di output incrementale. |
| JP2 - 7 | 15 | PWM | DO | Pulse Width Modulazione di ca. 244 Hz; 1 µs/passu |
Operazione
Modu di output PWM standalone
Un signalu PWM (JP2 pin #7) permette di misurà u valore di pusizione assoluta di 12 bit in una coppia di poli (2.0 mm). La valeur est codée dans un signal modulé en largeur d'impulsion avec une largeur d'impulsion de 1 µs par étape et un volume d'impulsion de 5 V.tage pò esse cunnessu à l'input di cattura / timer di un microcontroller per decodificà u valore d'angolo.
L'output seriale assolutu conta da 0 à .4095 in un paru di polu chì si ripete cù ogni paru di polu sussegwenti.
L'output PWM principia cù una larghezza di impulsu di 1 µs, aumenta a larghezza di l'impulsu cù ogni passu di 0.488 µm è righjunghji una larghezza di impulsu massima di 4097 µs à a fine di ogni coppia di poli. Vede a scheda di dati AS5311 per più dettagli nantu à l'output PWM.
A frequenza PWM hè tagliata internamente à una precisione di 5% (10% nantu à a gamma di temperatura completa).
Figura 6:
Ciclu di duty PWM secondu a pusizione di magnete
Utilizà l'interfaccia seriale cù MCU
A suluzione più cumpleta è precisa per un MCU per leghje l'angolo di un magnetu hè l'interfaccia seriale.
U valore di 12 bit di l'angulu serà lettu direttamente, è alcuni altri indicatori cum'è infurmazione di forza di u campu magneticu o bits d'alarma ponu esse leghje à u stessu tempu.
A cunnessione trà u MCU è a scheda adattatore pò esse fatta cù 3 fili.
Interfaccia seriale à 3 fili
L'interfaccia seriale permette a trasmissione di dati di l'infurmazioni di posizione lineale assoluta di 12 bit (in una coppia di poli = 2.0 mm). I bits di dati D11:D0 rapprisentanu l'infurmazioni di posizione cù una risoluzione di 488nm (2000µm / 4096) per passu. CLK deve esse altu à u latu di caduta di CSn.
Se CLK hè bassu à u latu di caduta di CSn, i primi 12 bit rapprisentanu l'infurmazioni di magnitudine, chì hè proporzionale à a forza di u campu magneticu.
Figura 7:
Cunnessione seriale bidirezionale
Kit cuntenutu
Tabella 2:
Kit cuntenutu
| Nome | Descrizzione | Qty |
| AS5311-TS_EK_AB | Scheda adattatore di codificatore lineare AS5311 | 1 |
| AS5000-MS10-H075-100 | Striscia magnetica multipolare | 1 |
Scheda adattatore AS5311 Hardwar
Sottu u schematic è layout di u bordu adapter pò esse fo
5311-TS_EK_AB-1.1 schematics
Figura 8:
Schemi di l'adattatore AS5311-AB-1.1
AS5311-TS_EK_AB-1.1 Layout PCB
Figura 9:
Disposizione di scheda adattatore AS5311-AB-1.1
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