Sensor de posición incremental lineal de 5311 bits AS12 de ams con salida ABI y PWM Manual del usuario
Descripción general
El AS5311 es un codificador lineal magnético de alta resolución sin contacto para movimiento lineal preciso y detección rotativa fuera del eje con una resolución de hasta <0.5 µm. Es un sistema en chip que combina elementos Hall integrados, interfaz analógica y procesamiento de señales digitales en un solo chip, empaquetado en un pequeño encapsulado TSSOP de 20 pines.
Se requiere una tira o anillo magnético multipolar con una longitud de polo de 1.0 mm para detectar el movimiento rotacional o lineal. La banda magnética se coloca encima del IC a una distancia tipo. 0.3 mm.
La medición absoluta proporciona una indicación instantánea de la posición del imán dentro de un par de polos con una resolución de 488 nm por paso (12 bits sobre 2.0 mm). Estos datos digitales están disponibles como flujo de bits en serie y como señal PWM.
Además, está disponible una salida incremental con una resolución de 1.95 µm por paso. Se genera un pulso de índice una vez por cada par de polos (una vez por 2.0 mm). La velocidad de desplazamiento en modo incremental es de hasta 650 mm/segundo.
Un vol internotagEl regulador permite que el AS5311 funcione con suministros de 3.3 V o 5 V. Dependiendo de la aplicación, el AS5311 acepta imanes de tira multipolares así como imanes de anillo multipolares, tanto magnetizados radiales como axiales.
Para obtener más detalles técnicos, consulte la hoja de datos AS5311, disponible para descargar desde ams websitio.
Figura 1:
AS5311 + Imán de tira multipolar
La placa adaptadora AS5311
Descripción del tablero
La placa adaptadora AS5311 es un circuito simple que permite probar y evaluar el codificador lineal AS5311 rápidamente sin tener que construir un dispositivo de prueba o PCB.
La PCB se puede utilizar como unidad independiente o conectada a un microcontrolador. La operación independiente requiere solo una fuente de alimentación de 5 V o 3 V3, la posición del imán en un par de polos (2 mm de longitud) se puede leer en la salida PWM y la posición relativa en las salidas incrementales de índice AB.
Figura 2:
Placa adaptadora AS5311
Montaje de la placa adaptadora AS5311
El AS5311 utiliza imanes magnéticos de banda o anillo multipolar con una longitud de polo de 1.0 mm. El espacio de aire entre el imán y la carcasa del AS5311 debe mantenerse en el rango de 0.2 mm a 0.4 mm. El soporte magnético no debe ser ferromagnético.
Materiales como latón, cobre, aluminio y acero inoxidable son las mejores opciones para fabricar esta pieza.
Figura 3:
Dimensiones y montaje de la placa adaptadora AS5311
Placa adaptadora AS5311 y asignación de pines
Figura 4:
Conectores de la placa adaptadora AS5311 y asignación de pines del codificador
Tabla 1:
Descripción del pin
| Pin#Tablero | Pin#AS5311 | Símbolo | Tipo | Descripción |
| JP1 - 1 | 8 | Tierra | S | Volumen de oferta negativotagmi (VSS) |
| JP1 - 2 | 12 | DO | PUNTO | DAtaque OSalida de interfaz serie síncrona |
| JP1 - 3 | 13 | Clic | DI, ST | Entrada de reloj de interfaz serie síncrona; Entrada de disparador Schmitt |
| JP1 - 4 | 14 | CSn | DI_PU,ST | Ccadera Selegido, activo bajo; Entrada Schmitt-Trigger, resistencia pull-up interna (~50kW). Debe ser bajo para permitir resultados incrementales. |
| JP1 - 5 | 18 | 3V3 | S | Salida del regulador de 3V; Regulado internamente desde VDD5V. Conéctese a VDD5V para obtener un volumen de suministro de 3 V.tagmi. No cargar externamente. |
| JP1 - 6 | 19 | 5V | S | Vol. De suministro positivotage, 3.0 a 5.5 V |
| JP1 - 7 | 9 | Programa | DI_PD | OTP ProgramaRamming Entrada para programación de fábrica. Conéctese a VSS |
| JP2 - 1 | 8 | Tierra | S | Volumen de oferta negativotagmi (VSS) |
| JP2 - 2 | 2 | Mag Inc. | DO_OD | Campo magnético Revistanititud Cªaliviar; activo bajo, indica una reducción de la distancia entre el imán y la superficie del dispositivo |
| JP2 - 3 | 3 | Mag dic | DO_OD | Campo magnético Revistanititud DICaliviar; activo bajo, indica un aumento de distancia entre el dispositivo y el imán. |
| JP2 - 4 | 4 | A | DO | Salida incremental A |
| JP2 - 5 | 5 | B | DO | Salida incremental B |
| JP2 - 6 | 7 | Indiana | DO | Índice de producción incremental. |
| JP2 - 7 | 15 | Modulación por ancho de pulso (PWM) | DO | Pulsa Widentidad Modulación de aprox. 244Hz; 1 µs/paso |
Operación
Modo de salida PWM independiente
Una señal PWM (pin #2 de JP7) permite medir el valor de posición absoluta de 12 bits dentro de un par de polos (2.0 mm). El valor se codifica en una señal modulada por ancho de pulso con un ancho de pulso de 1 µs por paso y un volumen de pulso de 5 V.tagSe puede conectar a la entrada de captura/temporizador de un microcontrolador para decodificar el valor del ángulo.
La salida en serie absoluta cuenta desde 0….4095 dentro de un par de polos y se repite con cada par de polos subsiguiente.
La salida PWM comienza con un ancho de pulso de 1 µs, aumenta el ancho de pulso con cada paso de 0.488 µm y alcanza un ancho de pulso máximo de 4097 µs al final de cada par de polos. Consulte la hoja de datos AS5311 para obtener más detalles sobre la salida PWM.
La frecuencia PWM se ajusta internamente con una precisión de 5 % (10 % en todo el rango de temperatura).
Figura 6:
Ciclo de trabajo PWM dependiendo de la posición del imán
Usando la interfaz serial con MCU
La solución más completa y precisa para que una MCU lea el ángulo de un imán es la interfaz serial.
El valor de 12 bits del ángulo se leerá directamente y al mismo tiempo se podrán leer algunos otros indicadores como información de intensidad del campo magnético o bits de alarma.
La conexión entre la MCU y la placa adaptadora se puede realizar con 3 cables.
Interfaz serial de 3 hilos
La interfaz serie permite la transmisión de datos de información de posición lineal absoluta de 12 bits (dentro de un par de polos = 2.0 mm). Los bits de datos D11:D0 representan la información de posición con una resolución de 488 nm (2000 µm/4096) por paso. CLK debe estar alto en el flanco descendente de CSn.
Si CLK es bajo en el flanco descendente de CSn, los primeros 12 bits representan la información de magnitud, que es proporcional a la intensidad del campo magnético.
Figura 7:
Conexión serie bidireccional
Contenido del kit
Tabla 2:
Contenido del kit
| Nombre | Descripción | Cantidad |
| AS5311-TS_EK_AB | Placa adaptadora de codificador lineal AS5311 | 1 |
| AS5000-MS10-H075-100 | Tira magnética multipolar | 1 |
Hardware de la placa adaptadora AS5311
A continuación se puede ver el esquema y el diseño de la placa adaptadora.
Esquemas 5311-TS_EK_AB-1.1
Figura 8:
Esquemas de placa adaptadora AS5311-AB-1.1
Diseño de PCB AS5311-TS_EK_AB-1.1
Figura 9:
Diseño de placa adaptadora AS5311-AB-1.1
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