Sensor de posición incremental lineal de 5510 bits AS10 de ams con salida de ángulo digital Manual del usuario

Revisión	Fecha	Dueño	Descripción
1	1.09.2009		Revisión inicial
1.1	28.11.2012		Actualizar
1.2	21.08.2013	AZÉN	Actualización de plantilla, cambio de figura

Descripción general

El AS5510 es un sensor Hall lineal con resolución de 10 bits e interfaz I²C. Puede medir la posición absoluta del movimiento lateral de un simple imán de 2 polos. La disposición típica se muestra a continuación en la (Figura 1).
Según el tamaño del imán, se puede medir un recorrido lateral de 0.5~2 mm con espacios de aire de alrededor de 1.0 mm. Para conservar energía, el AS5510 se puede cambiar a un estado de apagado cuando no se usa.
Figura 1:
Sensor de Posición Lineal AS5510 + Imán

Lista de contenido

Figura 2:
Lista de contenido

Nombre	Descripción
AS5510-WLCSP-AB	Placa adaptadora con AS5510
AS5000-MA4x2H-1	Imán axial 4x2x1mm

Descripción de la placa

La placa adaptadora AS5510 es un circuito simple que permite probar y evaluar el codificador lineal AS5510 rápidamente sin tener que construir un dispositivo de prueba o PCB.
La placa adaptadora debe conectarse a un microcontrolador a través del bus I²C y suministrarse con un vol.tage de 2.5V ~ 3.6V. Se coloca un imán simple de 2 polos en la parte superior del codificador.

Figura 2:
Dimensiones y montaje de la placa adaptadora AS5510

(A) (A) I2C y conector de fuente de alimentación
(B) Selector de dirección I2C

Abierto: 56h (predeterminado)

Cerrado: 57h

Distribución de pines

El AS5510 está disponible en un paquete de escala de chip de 6 pines con un paso de bola de 400 µm.
Figura 3:
Configuración de pines de AS5510 (Arriba View)

Tabla 1:
Descripción del pin

Tablero pin AB	Pasador AS5510	símbolo	Tipo	Descripción
J1: patilla 3	A1	VSS	S	Pin de alimentación negativo, tierra analógica y digital.

JP1: patilla 2	A2	ADR	DI	Pin de selección de dirección I²C. Desplegar por defecto (56h). Cerrar JP1 por (57h).
J1: patilla 4	A3	VDD	S	Clavija de alimentación positiva, 2.5 V ~ 3.6 V
J1: patilla 2	B1	Adventista del Séptimo Día	DI/DO_OD	E/S de datos I²C, capacidad de conducción de 20 mA
J1: patilla 1	B2	LCC	DI	Reloj I²C
Carolina del Norte	B3	Prueba	Dio	Pin de prueba, conectado a VSS

DO_OD	…salida digital drenaje abierto
DI	… entrada digital
Dio	… entrada/salida digital
S	… pasador de suministro

Montaje de la placa adaptadora AS5510

El AS5510-AB se puede fijar a un sistema mecánico existente mediante sus cuatro orificios de montaje. Se puede usar un imán simple de 2 polos colocado sobre o debajo del IC.
Figura 4:
Dimensiones y montaje de la placa adaptadora AS5510

El recorrido horizontal máximo ampLa longitud depende de la forma y el tamaño del imán y de la fuerza magnética (material del imán y entrehierro).
Para medir un movimiento mecánico con una respuesta lineal, la forma del campo magnético en un entrehierro fijo debe ser como en la Figura 5:.
El ancho del rango lineal del campo magnético entre los polos norte y sur determina el tamaño máximo de recorrido del imán. Los valores de campo magnético mínimo (-Bmax) y máximo (+Bmax) del rango lineal deben ser inferiores o iguales a una de las cuatro sensibilidades disponibles en el AS5510 (registro 0Bh): Sensibilidad = ± 50mT, ± 25mT, ±18.5mT , ±12.5mT El registro de salida de 10 bits D[9..0] SALIDA = Campo(mT) * (511/Sensibilidad) + 511.

Este es el caso ideal: el rango lineal del imán es de ±25 mT, que se ajusta a la configuración de sensibilidad de ±25 mT del AS5510. La resolución del desplazamiento frente al valor de salida es óptima.
Máx. Distancia de recorrido TDmax = ±1 mm (Xmax = 1 mm)
Sensibilidad = ±25mT (Registro 0Bh ← 01h)
Bmáx = 25mT
→ X = -1 mm (= -Xmax) Campo (mT) = -25 mT SALIDA = 0
→X = 0mm Campo(mT) = 0mT SALIDA = 511
→ X = +1 mm (= +Xmáx)
Campo(mT) = +25mT SALIDA = 1023
Rango dinámico de SALIDA superior a ±1 mm: DELTA = 1023 – 0 = 1023 LSB
Resolución = TDmáx / DELTA = 2 mm / 1024 = 1.95 µm/LSB
Exampel 2:
Usando las mismas configuraciones en el AS5510, el rango lineal del imán sobre el mismo desplazamiento de ±1 mm es ahora ±20 mT en lugar de ±25 mT debido a un mayor entrehierro o un imán más débil. En ese caso, la resolución del desplazamiento frente al valor de salida es menor. Máx. Distancia de recorrido TDmax = ±1 mm (Xmax = 1 mm): sin cambios Sensibilidad = ±25 mT (Registro 0Bh ← 01 h): sin cambios
Bmáx = 20mT
→ X = -1 mm (= -Xmáx)
Campo(mT) = -20mT SALIDA = 102
→ X = 0mm Campo(mT) = 0mT SALIDA = 511
→ X = +1 mm (= +Xmáx)
Campo(mT) = +20mT SALIDA = 920;
Rango dinámico de SALIDA superior a ±1 mm: DELTA = 920 – 102 = 818 LSB
Resolución = TDmáx / DELTA = 2 mm / 818 = 2.44 µm/LSB
Para mantener la mejor resolución del sistema, se recomienda adaptar la sensibilidad tan cerca como el Bmax del imán, con Bmax < Sensibilidad para evitar la saturación del valor de salida.
Si se utiliza un soporte magnético, debe estar hecho de un material no ferromagnético para mantener la máxima fuerza del campo magnético y la máxima linealidad. Materiales como latón, cobre, aluminio, acero inoxidable son las mejores opciones para realizar esta pieza.

Conexión del AS5510-AB

Solo se requieren dos cables (I²C) para la comunicación con la MCU host. Se necesitan resistencias pull-up tanto en la línea SCL como en la SDA. El valor depende de la longitud de los cables y de la cantidad de esclavos en la misma línea I²C.
La fuente de alimentación que entrega entre 2.7 V ~ 3.6 V está conectada a la placa adaptadora y a las resistencias pull-up.
Se puede conectar una segunda placa adaptadora AS5510 (opcional) en la misma línea. En ese caso, se debe cambiar la dirección I²C cerrando JP1 con un cable.

Ex softwareample

Después de encender el sistema, se debe realizar un retraso de >1.5 ms antes del primer I²C.
Comando de lectura/escritura con el AS5510.
La inicialización después del encendido es opcional. Consiste en:
– Configuración de sensibilidad (Registro 0Bh)

Polaridad del imán (Registro 02h bit 1)

Modo Lento o Rápido (Registro 02h bit 3)
Modo de apagado (Registro 02h bit 0)

Leer el valor del campo magnético es sencillo. El siguiente código fuente lee el valor del campo magnético de 10 bits y lo convierte a la intensidad del campo magnético en mT (militesla).
Exampen: Sensibilidad configurada en un rango de +-50 mT (97.66 mT/LSB); Polaridad = 0; Configuración predeterminada:

D9..0 valor = 0 significa -50mT en el sensor de pasillo.

El valor D9..0 = 511 significa 0mT en el sensor Hall (sin campo magnético o sin imán).
D9..0 valor = 1023 significa +50mT en el sensor de pasillo.

Esquema y diseño

Información de pedidos

Tabla 2:
Información de pedidos

Código de pedido	Descripción	comentarios
AS5510-WLCSP-AB	Placa adaptadora AS5510	Placa adaptadora con sensor en paquete walks

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Revisión 1.2 – 21/08/13
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Documentos / Recursos

Sensor de posición incremental lineal de 5510 bits AS10 de ams con salida de ángulo digital [pdf] Manual del usuario
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Referencias

Manual de usuario

Sensor de posición incremental lineal AS5510 de 10 bits con salida de ángulo digital