ams AS5311 12-bit lineær inkrementel positionssensor med ABI- og PWM-udgang brugermanual
Generel beskrivelse
AS5311 er en kontaktløs magnetisk lineær encoder med høj opløsning til nøjagtig lineær bevægelse og off-akse rotationsføling med en opløsning ned til <0.5µm. Det er en system-on-chip, der kombinerer integrerede Hall-elementer, analog frontend og digital signalbehandling på en enkelt chip, pakket i en lille 20-bens TSSOP-pakke.
En multipolet magnetstrimmel eller ring med en pollængde på 1.0 mm er påkrævet for at føle den roterende eller lineære bevægelse. Magnetstrimlen er placeret over IC i en afstand af typ. 0.3 mm.
Den absolutte måling giver øjeblikkelig indikation af magnetpositionen inden for et polpar med en opløsning på 488nm pr. trin (12-bit over 2.0 mm). Disse digitale data er tilgængelige som en seriel bitstrøm og som et PWM-signal.
Ydermere fås et trinvis output med en opløsning på 1.95 µm pr. trin. En indeksimpuls genereres én gang for hvert polpar (én gang pr. 2.0 mm). Kørehastigheden i inkrementel tilstand er op til 650 mm/sekund.
En intern voltagRegulatoren gør det muligt for AS5311 at fungere ved enten 3.3 V eller 5 V forsyninger. Afhængigt af applikationen accepterer AS5311 multipolede strimmelmagneter såvel som multipolede ringmagneter, både radiale og aksiale magnetiserede.
For yderligere tekniske detaljer henvises til AS5311 databladet, der kan downloades fra ams webwebsted.
Figur 1:
AS5311 + Multi-polet strimmelmagnet
AS5311-adapterkortet
Bestyrelsesbeskrivelse
AS5311 adapterkortet er et simpelt kredsløb, der gør det muligt at teste og evaluere AS5311 lineære encoder hurtigt uden at skulle bygge et testarmatur eller PCB.
PCB'et kan bruges som selvstændig enhed eller tilsluttet en mikrocontroller. Den selvstændige drift kræver kun en 5V eller en 3V3 strømforsyning, magnetens position i et polpar (2 mm længde) kan aflæses på PWM-udgangen, og den relative position på de inkrementelle AB-Index-udgange.
Figur 2:
AS5311 Adapterkort
Montering af AS5311-adapterkortet
AS5311 bruger magnetiske flerpolede strimmel- eller ringmagneter med en pollængde på 1.0 mm. Luftspalten mellem magneten og AS5311-huset skal holdes i området 0.2 mm~0.4 mm. Magnetholderen må ikke være ferromagnetisk.
Materialer som messing, kobber, aluminium, rustfrit stål er de bedste valg til at lave denne del.
Figur 3:
AS5311 adapterkort montering og dimension
AS5311 adapterkort og pinout
Figur 4:
AS5311 adapterkortstik og encoderpinout
Tabel 1:
Pin beskrivelse
| Pin#Board | Pin#AS5311 | Symbol | Type | Beskrivelse |
| JP1 – 1 | 8 | GND | S | Negative Supply Voltage (VSS) |
| JP1 – 2 | 12 | DO | GØR_T | Data Oudgang af Synchronous Serial Interface |
| JP1 – 3 | 13 | CLK | DI, ST | Urinput af synkront seriel interface; Schmitt-Trigger input |
| JP1 – 4 | 14 | CSn | DI_PU,ST | Chofte Sudvalgt, aktiv lav; Schmitt-Trigger-indgang, intern pull-up-modstand (~50kW). Skal være lav for at aktivere trinvise output |
| JP1 – 5 | 18 | 3V3 | S | 3V-regulator udgang; internt reguleret fra VDD5V. Tilslut til VDD5V for 3V forsyning voltage. Indlæs ikke eksternt. |
| JP1 – 6 | 19 | 5V | S | Positiv forsyning Voltage, 3.0 til 5.5 V |
| JP1 – 7 | 9 | Prg | DI_PD | OTP Programning Indgang til fabriksprogrammering. Opret forbindelse til VSS |
| JP2 – 1 | 8 | GND | S | Negative Supply Voltage (VSS) |
| JP2 – 2 | 2 | Mag Inc | DO_OD | Magnetfelt Magnat INCrease; aktiv lav, angiver en afstandsreduktion mellem magneten og enhedens overflade |
| JP2 – 3 | 3 | Mag Dec | DO_OD | Magnetfelt Magnat DECrease; aktiv lav, angiver en afstandsforøgelse mellem enheden og magneten. |
| JP2 – 4 | 4 | A | DO | Inkrementel output A |
| JP2 – 5 | 5 | B | DO | Inkrementel output B |
| JP2 – 6 | 7 | Ind | DO | Inkrementelt outputindeks. |
| JP2 – 7 | 15 | PWM | DO | Pulse Width Modulation på ca. 244 Hz; 1µs/trin |
Operation
Standalone PWM-udgangstilstand
Et PWM-signal (JP2 pin #7) gør det muligt at måle den 12-bit absolutte positionsværdi inden for et polpar (2.0 mm). Værdien er kodet til et pulsbreddemoduleret signal med 1µs pulsbredde pr. trin og 5V pulsvol.tage kan tilsluttes til optagelse/timerindgangen på en mikrocontroller for at afkode vinkelværdien.
Det absolutte serielle output tæller fra 0….4095 inden for et polpar, en gentagelse med hvert efterfølgende polpar.
PWM-outputtet starter med en pulsbredde på 1µs, øger pulsbredden med hvert trin på 0.488µm og når en maksimal pulsbredde på 4097µs ved slutningen af hvert polpar. Se AS5311-databladet for flere detaljer om PWM-output.
PWM-frekvensen er internt trimmet til en nøjagtighed på 5 % (10 % over hele temperaturområdet
Figur 6:
PWM arbejdscyklus afhængig af magnetposition
Brug af det serielle interface med MCU
Den mest komplette og nøjagtige løsning for en MCU til at aflæse vinklen på en magnet er det serielle interface.
Vinklens 12 bit værdi vil blive aflæst direkte, og nogle andre indikatorer som magnetisk feltstyrkeinformation eller alarmbit kan aflæses på samme tid.
Forbindelsen mellem MCU'en og adapterkortet kan laves med 3 ledninger.
3-leder seriel interface
Det serielle interface tillader datatransmission af 12-bit absolut lineær positionsinformation (inden for et polpar = 2.0 mm). Databit D11:D0 repræsenterer positionsinformationen med en opløsning på 488 nm (2000 µm / 4096) pr. trin. CLK skal være højt ved den faldende kant af CSn.
Hvis CLK er lav ved den faldende kant af CSn, repræsenterer de første 12 bit størrelsesinformationen, som er proportional med magnetfeltstyrken.
Figur 7:
Tovejs seriel forbindelse
Kit indhold
Tabel 2:
Kit indhold
| Navn | Beskrivelse | Antal |
| AS5311-TS_EK_AB | AS5311 Linear Encoder Adapterkort | 1 |
| AS5000-MS10-H075-100 | Multipolet magnetstrimmel | 1 |
AS5311 adapterkort hardwar
Nedenfor kan skematisk og layout af adapterkortet være fo
5311-TS_EK_AB-1.1-skemaer
Figur 8:
AS5311-AB-1.1 adapterkortskemaer
AS5311-TS_EK_AB-1.1 PCB layout
Figur 9:
AS5311-AB-1.1 adapterkortlayout
Copyright
Copyright ams AG, Tobelbader Strasse 30, 8141 Unterpremstätten, Østrig-Europa. Varemærker registreret. Alle rettigheder forbeholdes. Materialet heri må ikke gengives, tilpasses, flettes, oversættes, opbevares eller bruges uden forudgående skriftligt samtykke fra indehaveren af ophavsretten.
Ansvarsfraskrivelse
Enheder, der sælges af ams AG, er dækket af garanti- og patentkravene, der fremgår af salgsperioden. ams AG giver ingen garanti, udtrykkelig, lovbestemt, underforstået eller ved beskrivelse af de oplysninger, der er angivet heri. ams AG forbeholder sig retten til at ændre specifikationer og priser til enhver tid og uden varsel. Inden dette produkt designes til et system, er det derfor nødvendigt at tjekke med ams AG for aktuelle oplysninger. Dette produkt er beregnet til brug i kommercielle applikationer. Applikationer, der kræver udvidet temperaturområde, usædvanlige miljøkrav eller høj pålidelighed, såsom militært, medicinsk liv-opretholdende eller livsopretholdende udstyr, anbefales specifikt ikke uden yderligere behandling af ams AG for hver applikation. Dette produkt leveres af ams "SOM DEN ER", og enhver udtrykkelig eller underforstået garanti, inklusive, men ikke begrænset til, de underforståede garantier for salgbarhed og egnethed til et bestemt formål frasiges.
ams AG er ikke ansvarlig over for modtageren eller nogen tredjepart for nogen skader, herunder men ikke begrænset til personskade, ejendomsskade, tab af fortjeneste, tab af brug, afbrydelse af forretning eller indirekte, særlige, tilfældige eller følgeskader, af evt. art, i forbindelse med eller som følge af indretning, udførelse eller brug af de tekniske data heri. Ingen forpligtelse eller ansvar over for modtageren eller nogen tredjepart må opstå eller strømme ud af ams AG's levering af tekniske eller andre tjenester.
Kontaktoplysninger
Hovedkvarter
ams AG
Tobelbader Strasse 30
8141 Unterpremstaetten
Østrig
T. +43 (0) 3136 500 0
For salgskontorer, distributører og repræsentanter, besøg venligst:
http://www.ams.com/contact
Dokumenter/ressourcer
 |
ams AS5311 12-bit lineær inkrementel positionssensor med ABI og PWM udgang [pdfBrugermanual AS5311 12-bit lineær trinvis positionssensor med ABI og PWM udgang, AS5311, 12-bit lineær trinvis positionssensor med ABI og PWM udgang, 12-bit lineær trinvis positionssensor, lineær trinvis positionssensor, trinvis positionssensor, positionssensor, |
