ams AS5311 Capteur de position incrémental linéaire 12 bits avec sortie ABI et PWM Manuel d'utilisation
Description générale
L'AS5311 est un codeur linéaire magnétique haute résolution sans contact pour un mouvement linéaire précis et une détection rotative hors axe avec une résolution jusqu'à <0.5 µm. Il s'agit d'un système sur puce, combinant des éléments Hall intégrés, un frontal analogique et un traitement de signal numérique sur une seule puce, conditionné dans un petit boîtier TSSOP à 20 broches.
Une bande ou un anneau magnétique multipolaire avec une longueur de pôle de 1.0 mm est nécessaire pour détecter le mouvement de rotation ou linéaire. La bande magnétique est placée au-dessus du CI à une distance de typ. 0.3 mm.
La mesure absolue fournit une indication instantanée de la position de l'aimant dans une paire de pôles avec une résolution de 488 nm par pas (12 bits sur 2.0 mm). Ces données numériques sont disponibles sous forme de flux binaire série et de signal PWM.
De plus, une sortie incrémentale est disponible avec une résolution de 1.95 µm par pas. Une impulsion d'indexation est générée une fois pour chaque paire de pôles (une fois tous les 2.0 mm). La vitesse de déplacement en mode incrémentiel peut atteindre 650 mm/seconde.
Un vol internetagLe régulateur permet à l'AS5311 de fonctionner avec des alimentations de 3.3 V ou 5 V. Selon l'application, l'AS5311 accepte les aimants en bande multipolaires ainsi que les aimants en anneau multipolaires, à aimantation radiale et axiale.
Pour plus de détails techniques, veuillez vous référer à la fiche technique AS5311, disponible en téléchargement sur l'ams website.
Figure 1 :
AS5311 + Aimant à bande multipolaire
La carte adaptateur AS5311
Description du tableau
La carte adaptateur AS5311 est un circuit simple qui permet de tester et d'évaluer rapidement le codeur linéaire AS5311 sans avoir à construire un appareil de test ou un circuit imprimé.
Le PCB peut être utilisé comme unité autonome ou attaché à un microcontrôleur. Le fonctionnement autonome ne nécessite qu'une alimentation 5V ou 3V3, la position de l'aimant dans une paire de pôles (longueur 2mm) peut être lue sur la sortie PWM, et la position relative sur les sorties incrémentales AB-Index.
Figure 2 :
Carte adaptateur AS5311
Montage de la carte adaptateur AS5311
L'AS5311 utilise des bandes magnétiques multipolaires ou des aimants annulaires d'une longueur de pôle de 1.0 mm. L'entrefer entre l'aimant et le boîtier AS5311 doit être maintenu dans la plage de 0.2 mm à 0.4 mm. Le porte-aimant ne doit pas être ferromagnétique.
Les matériaux comme le laiton, le cuivre, l'aluminium, l'acier inoxydable sont les meilleurs choix pour fabriquer cette pièce.
Figure 3 :
Montage et dimensions de la carte adaptateur AS5311
Carte adaptateur AS5311 et brochage
Figure 4 :
Connecteurs de la carte adaptateur AS5311 et brochage de l'encodeur
Tableau 1 :
Description de la broche
| Épingler#Tableau | Broche #AS5311 | Symbole | Taper | Description |
| JP1-1 | 8 | Terre | S | Volume d'alimentation négatiftage (VSS) |
| JP1-2 | 12 | DO | POINT | Dà Osortie de l'interface série synchrone |
| JP1-3 | 13 | CLK | DI, ST | Entrée d'horloge de l'interface série synchrone ; Entrée Schmitt-Trigger |
| JP1-4 | 14 | CSn | DI_PU,ST | Chanche Sélu, actif bas ; Entrée Schmitt-Trigger, résistance pull-up interne (~50kW). Doit être faible pour activer les sorties incrémentielles |
| JP1-5 | 18 | 3V3 | S | Sortie régulateur 3V ; régulé en interne à partir de VDD5V. Connectez-vous à VDD5V pour le vol d'alimentation 3Vtage. Ne pas charger en externe. |
| JP1-6 | 19 | 5V | S | Vol d'approvisionnement positiftage, 3.0 à 5.5 V |
| JP1-7 | 9 | Prg | DI_PD | OTP ProgRamming Input pour la programmation d'usine. Connectez-vous à VSS |
| JP2-1 | 8 | Terre | S | Volume d'alimentation négatiftage (VSS) |
| JP2-2 | 2 | Mag inc | FAIRE_OD | Champ magnétique Magnitude INClibérer ; actif bas, indique une réduction de la distance entre l'aimant et la surface de l'appareil |
| JP2-3 | 3 | Mag Déc | FAIRE_OD | Champ magnétique Magnitude DÉClibérer ; actif bas, indique une augmentation de la distance entre l'appareil et l'aimant. |
| JP2-4 | 4 | A | DO | Sortie incrémentale A |
| JP2-5 | 5 | B | DO | Sortie incrémentale B |
| JP2-6 | 7 | Indiana | DO | Index de sortie incrémental. |
| JP2-7 | 15 | Modulation de largeur d'impulsion (PWM) | DO | Pulse Width Modulation d'env. 244 Hz ; 1µs/pas |
Opération
Mode de sortie PWM autonome
Un signal PWM (broche JP2 #7) permet de mesurer la valeur de position absolue 12 bits dans une paire de pôles (2.0 mm). La valeur est codée dans un signal modulé en largeur d'impulsion avec une largeur d'impulsion de 1 µs par pas et un vol d'impulsion de 5 V.tage peut être connecté à l'entrée capture/timer d'un microcontrôleur afin de décoder la valeur de l'angle.
La sortie série absolue compte de 0….4095 dans une paire de pôles et se répète avec chaque paire de pôles suivante.
La sortie PWM démarre avec une largeur d'impulsion de 1 µs, augmente la largeur d'impulsion à chaque pas de 0.488 µm et atteint une largeur d'impulsion maximale de 4097 µs à la fin de chaque paire de pôles. Voir la fiche technique AS5311 pour plus de détails sur la sortie PWM.
La fréquence PWM est ajustée en interne avec une précision de 5 % (10 % sur toute la plage de température
Figure 6 :
Cycle de service PWM en fonction de la position de l'aimant
Utilisation de l'interface série avec MCU
La solution la plus complète et la plus précise pour qu'un microcontrôleur puisse lire l'angle d'un aimant est l'interface série.
La valeur 12 bits de l'angle sera lue directement, et certains autres indicateurs tels que les informations sur l'intensité du champ magnétique ou les bits d'alarme peuvent être lus en même temps.
La connexion entre le MCU et la carte adaptateur peut être réalisée avec 3 fils.
Interface série à 3 fils
L'interface série permet la transmission de données des informations de position linéaire absolue 12 bits (dans une paire de pôles = 2.0 mm). Les bits de données D11:D0 représentent les informations de position avec une résolution de 488 nm (2000µm / 4096) par pas. CLK doit être haut sur le front descendant de CSn.
Si CLK est bas sur le front descendant de CSn, les 12 premiers bits représentent les informations d'amplitude, qui sont proportionnelles à l'intensité du champ magnétique.
Figure 7 :
Connexion série bidirectionnelle
Contenu du kit
Tableau 2 :
Contenu du kit
| Nom | Description | Quantité |
| AS5311-TS_EK_AB | Carte adaptateur d'encodeur linéaire AS5311 | 1 |
| AS5000-MS10-H075-100 | Bande magnétique multipolaire | 1 |
Matériel de la carte adaptateur AS5311
Ci-dessous, le schéma et la disposition de la carte adaptateur peuvent être fo
Schémas 5311-TS_EK_AB-1.1
Figure 8 :
Schémas de la carte adaptateur AS5311-AB-1.1
Disposition du circuit imprimé AS5311-TS_EK_AB-1.1
Figure 9 :
Disposition de la carte adaptateur AS5311-AB-1.1
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