ams AS5510 10-bit lineær inkrementel positionssensor med digital vinkeludgang Brugermanual

AS5510 er en lineær Hall-sensor med 10 bit opløsning og I²C-interface. Den kan måle den absolutte position for sideværts bevægelse af en simpel 2-polet magnet. Det typiske arrangement er vist nedenfor i (Figur 1).
Afhængigt af magnetstørrelsen kan et lateralt slag på 0.5 ~ 2 mm måles med luftspalter omkring 1.0 mm. For at spare strøm kan AS5510 skiftes til en slukket tilstand, når den ikke bruges.
Figur 1:
Lineær positionssensor AS5510 + magnet

Liste over indhold

Figur 2:
Liste over indhold

Navn	Beskrivelse
AS5510-WLCSP-AB	Adapterkort med AS5510 på
AS5000-MA4x2H-1	Aksial magnet 4x2x1mm

Tavlebeskrivelse

AS5510 adapterkortet er et simpelt kredsløb, der gør det muligt at teste og evaluere AS5510 lineære encoder hurtigt uden at skulle bygge et testarmatur eller PCB.
Adapterkortet skal tilsluttes en mikrocontroller via I²C-bussen og leveres med en voltage på 2.5V ~ 3.6V. En simpel 2-polet magnet er placeret på toppen af encoderen.

Figur 2:
AS5510 adapterkort montering og dimension

(A) (A) I2C og strømforsyningsstik
(B) I2C Adressevælger

Åben: 56 timer (standard)

Lukket: 57 timer

Pinout

AS5510 fås i en 6-bens Chip Scale Package med en boldbane på 400µm.
Figur 3:
Pin-konfiguration af AS5510 (øverst View)

Tabel 1:
Pin Beskrivelse

Pin AB bord	Pin AS5510	Symbol	Type	Beskrivelse
J1: ben 3	A1	VSS	S	Negativ forsyningsstift, analog og digital jord.

JP1: ben 2	A2	ADR	DI	I²C adressevalgsstift. Træk ned som standard (56 timer). Luk JP1 i (57 timer).
J1: ben 4	A3	VDD	S	Positiv forsyningsstift, 2.5V ~ 3.6V
J1: ben 2	B1	SDA	DI/DO_OD	I²C data I/O, 20mA køreevne
J1: ben 1	B2	SCL	DI	I²C ur
nc	B3	Prøve	DIO	Testpin, forbundet til VSS

DO_OD	… digital udgang åbent afløb
DI	… digital indgang
DIO	… digital input/output
S	… forsyningsstift

Montering af AS5510-adapterkortet

AS5510-AB kan fastgøres til et eksisterende mekanisk system med sine fire monteringshuller. En simpel 2-polet magnet placeret over eller under IC'en kan bruges.
Figur 4:
AS5510 adapterkort montering og dimension

Den maksimale vandrette vandring amplitude afhænger af magnetens form og størrelse og magnetisk styrke (magnetmateriale og luftspalte).
For at måle en mekanisk bevægelse med en lineær respons skal magnetfeltformen ved en fast luftspalte være som på figur 5:.
Den lineære rækkevidde af magnetfeltet mellem nord- og sydpoler bestemmer magnetens maksimale vandringsstørrelse. Minimum (-Bmax) og maksimum (+Bmax) magnetfeltværdier for det lineære område skal være lavere eller lig med en af de fire tilgængelige følsomheder på AS5510 (register 0Bh): Følsomhed = ± 50mT, ± 25mT, ±18.5mT , ±12.5mT 10-bit outputregisteret D[9..0] OUTPUT = Felt(mT) * (511/Sensitivitet) + 511.

Dette er det ideelle tilfælde: Magnetens lineære rækkevidde er ±25mT, hvilket passer til ±25mT følsomhedsindstillingen på AS5510. Opløsningen af forskydning vs. outputværdi er optimal.
Maks. Rejseafstand TDmax = ±1mm (Xmax = 1mm)
Følsomhed = ±25mT (Registrer 0Bh ← 01h)
Bmax = 25mT
→ X = -1mm (= -Xmax) Felt(mT) = -25mT OUTPUT = 0
→X = 0 mm felt(mT) = 0mT OUTPUT = 511
→ X = +1 mm (= +Xmax)
Felt(mT) = +25mT OUTPUT = 1023
Dynamisk område af OUTPUT over ±1 mm: DELTA = 1023 – 0 = 1023 LSB
Opløsning = TDmax / DELTA = 2 mm / 1024 = 1.95 µm/LSB
Exampafsnit 2:
Ved at bruge de samme indstillinger på AS5510 er magnetens lineære område over den samme forskydning på ±1 mm nu ±20mT i stedet for ±25mT på grund af en højere luftspalte eller en svagere magnet. I dette tilfælde er opløsningen af forskydning vs. outputværdi lavere. Maks. Rejseafstand TDmax = ±1mm (Xmax = 1mm): uændret Følsomhed = ±25mT (Register 0Bh ← 01h): uændret
Bmax = 20mT
→ X = -1 mm (= -Xmax)
Felt(mT) = -20mT OUTPUT = 102
→ X = 0 mm Felt(mT) = 0mT OUTPUT = 511
→ X = +1 mm (= +Xmax)
Felt(mT) = +20mT OUTPUT = 920;
Dynamisk område af OUTPUT over ±1 mm: DELTA = 920 – 102 = 818 LSB
Opløsning = TDmax / DELTA = 2 mm / 818 = 2.44 µm/LSB
For at holde systemets bedste opløsning anbefales det at tilpasse følsomheden så tæt som magnetens Bmax, med Bmax < Sensitivity for at undgå mætning af outputværdien.
Hvis der anvendes en magnetholder, skal den være lavet af et ikke-ferromagnetisk materiale for at bevare den maksimale magnetiske feltstyrke og maksimal linearitet. Materialer som messing, kobber, aluminium, rustfrit stål er de bedste valg til at lave denne del.

Tilslutning af AS5510-AB

Der kræves kun to ledninger (I²C) til kommunikationen med værts-MCU'en. Pull-up modstande er nødvendige på både SCL og SDA linje. Værdien afhænger af længden af ledningerne og mængden af slaver på den samme I²C-linje.
Strømforsyningen, der leverer mellem 2.7V ~ 3.6V, er forbundet til adapterkortet og pull-up modstandene.
Et andet AS5510-adapterkort (valgfrit) kan tilsluttes på samme linje. I så fald skal I²C-adressen ændres ved at lukke JP1 med en ledning.

Software f.eksample

Efter opstart af systemet skal der udføres en forsinkelse på >1.5ms før den første I²C
Læse-/skrivekommando med AS5510.
Initialiseringen efter opstart er valgfri. Den består af:
– Følsomhedskonfiguration (Register 0Bh)

Magnetpolaritet (Registrer 02h bit 1)

Langsom eller hurtig tilstand (Registrer 02h bit 3)
Sluk-tilstand (Registrer 02h bit 0)

Aflæsning af magnetfeltværdien er ligetil. Følgende kildekode læser 10-bit magnetfeltværdien og konverterer til magnetfeltstyrken i mT (millitesla).
Exampdet: Følsomhed konfigureret til +-50mT område (97.66mT/LSB); Polaritet = 0; standardindstilling:

D9..0 værdi = 0 betyder -50mT på hallsensoren.

D9..0 værdi = 511 betyder 0mT på hallsensoren (intet magnetfelt eller ingen magnet).
D9..0 værdi = 1023 betyder +50mT på hallsensoren.

Skematisk og layout

Bestillingsinformation

Tabel 2:
Bestillingsinformation

Bestillingskode	Beskrivelse	kommentarer
AS5510-WLCSP-AB	AS5510 Adapterkort	Adapterplade med sensor i gå-pakke

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 ret 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 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 hidrørende fra indretningen, udførelsen eller brugen 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

Downloadet fra Arrow.com.
www.ams.com
Revision 1.2 – 21/08/13
side 11/11
Downloadet fra Arrow.com.

Dokumenter/ressourcer

ams AS5510 10-bit lineær inkrementel positionssensor med digital vinkeludgang [pdfBrugermanual
AS5510 10-bit lineær trinvis positionssensor med digital vinkeludgang, AS5510, 10-bit lineær trinvis positionssensor med digital vinkeludgang, lineær trinvis positionssensor, inkrementel positionssensor, positionssensor, sensor

Referencer

Brugermanual

AS5510 10-bit lineær inkrementel positionssensor med digital vinkeludgang

Generel beskrivelse