ams AS5510 Capteur de position incrémental linéaire 10 bits avec sortie d'angle numérique Manuel d'utilisation

Révision	Date	Propriétaire	Description
1	1.09.2009		Révision initiale
1.1	28.11.2012		Mise à jour
1.2	21.08.2013	AZÉN	Mise à jour du modèle, changement de figure

Description générale

L'AS5510 est un capteur Hall linéaire avec une résolution de 10 bits et une interface I²C. Il peut mesurer la position absolue du mouvement latéral d'un simple aimant à 2 pôles. L'arrangement typique est illustré ci-dessous dans (Figure 1).
Selon la taille de l'aimant, une course latérale de 0.5 à 2 mm peut être mesurée avec des entrefers d'environ 1.0 mm. Pour économiser de l'énergie, l'AS5510 peut être mis hors tension lorsqu'il n'est pas utilisé.
Figure 1 :
Capteur de position linéaire AS5510 + Aimant

Liste de contenu

Figure 2 :
Liste de contenu

Nom	Description
AS5510-WLCSP-AB	Carte adaptateur avec AS5510 dessus
AS5000-MA4x2H-1	Aimant axial 4x2x1mm

Description de la carte

La carte adaptateur AS5510 est un circuit simple permettant de tester et d'évaluer rapidement le codeur linéaire AS5510 sans avoir à construire un appareil de test ou un circuit imprimé.
La carte adaptateur doit être connectée à un microcontrôleur via le bus I²C, et fournie avec un voltage de 2.5 V ~ 3.6 V. Un simple aimant à 2 pôles est placé sur le dessus de l'encodeur.

Figure 2 :
Montage et dimensions de la carte adaptateur AS5510

(A) (A) I2C et connecteur d'alimentation
(B) Sélecteur d'adresse I2C

Ouvert : 56h (par défaut)

Fermé : 57h

Brochage

L'AS5510 est disponible dans un boîtier d'échelle de puce à 6 broches avec un pas de bille de 400 µm.
Figure 3 :
Configuration des broches de l'AS5510 (haut View)

Tableau 1 :
Description de la broche

Broche AB carte	Broche AS5510	Symbo	Taper	Description
J1 : broche 3	A1	VSS	S	Broche d'alimentation négative, masse analogique et numérique.

JP1 : broche 2	A2	ADR	DI	Broche de sélection d'adresse I²C. Déroulez par défaut (56h). Fermer JP1 pendant (57h).
J1 : broche 4	A3	VDD	S	Broche d'alimentation positive, 2.5 V ~ 3.6 V
J1 : broche 2	B1	Adventiste du Septième Jour	DI/DO_OD	E/S de données I²C, capacité de commande 20 mA
J1 : broche 1	B2	SCL	DI	Horloge I²C
Caroline du Nord	B3	Test	DIEU	Broche de test, connectée au VSS

FAIRE_OD	… sortie numérique à drain ouvert
DI	… entrée numérique
DIEU	… entrée/sortie numérique
S	… broche d'alimentation

Montage de la carte adaptateur AS5510

L'AS5510-AB peut être fixé à un système mécanique existant grâce à ses quatre trous de montage. Un simple aimant à 2 pôles placé sur ou sous le circuit intégré peut être utilisé.
Figure 4 :
Montage et dimensions de la carte adaptateur AS5510

La course horizontale maximale ampla latitude dépend de la forme et de la taille de l'aimant et de la force magnétique (matériau de l'aimant et entrefer).
Afin de mesurer un mouvement mécanique avec une réponse linéaire, la forme du champ magnétique à un entrefer fixe doit être comme sur la figure 5 :.
La largeur de plage linéaire du champ magnétique entre les pôles Nord et Sud détermine la taille de déplacement maximale de l'aimant. Les valeurs de champ magnétique minimum (-Bmax) et maximum (+Bmax) de la plage linéaire doivent être inférieures ou égales à l'une des quatre sensibilités disponibles sur l'AS5510 (registre 0Bh) : Sensibilité = ± 50 mT, ± 25 mT, ±18.5 mT , ±12.5 mT Le registre de sortie 10 bits D[9..0] SORTIE = Champ (mT) * (511/Sensibilité) + 511.

C'est le cas idéal : la plage linéaire de l'aimant est de ±25 mT, ce qui correspond au réglage de sensibilité de ±25 mT de l'AS5510. La résolution du déplacement par rapport à la valeur de sortie est optimale.
Max. Distance de déplacement TDmax = ±1 mm ( Xmax = 1 mm)
Sensibilité = ±25mT (Registre 0Bh ← 01h)
Bmax = 25mT
→ X = -1mm (= -Xmax) Champ(mT) = -25mT SORTIE = 0
→X = 0mm Champ(mT) = 0mT SORTIE = 511
→ X = +1mm (= +Xmax)
Champ (mT) = +25 mT SORTIE = 1023
Plage dynamique de SORTIE sur ±1 mm : DELTA = 1023 – 0 = 1023 LSB
Résolution = TDmax / DELTA = 2mm / 1024 = 1.95µm/LSB
Exampfichier 2 :
En utilisant les mêmes paramètres que sur l'AS5510, la plage linéaire de l'aimant sur le même déplacement de ±1 mm est désormais de ±20 mT au lieu de ±25 mT en raison d'un entrefer plus élevé ou d'un aimant plus faible. Dans ce cas, la résolution du déplacement par rapport à la valeur de sortie est inférieure. Max. Distance de déplacement TDmax = ±1 mm (Xmax = 1 mm) : inchangée Sensibilité = ±25 mT (Registre 0Bh ← 01h) : inchangée
Bmax = 20mT
→ X = -1 mm (= -Xmax)
Champ (mT) = -20 mT SORTIE = 102
→ X = 0 mm Champ (mT) = 0 mT SORTIE = 511
→ X = +1mm (= +Xmax)
Champ (mT) = +20 mT SORTIE = 920 ;
Plage dynamique de SORTIE sur ±1 mm : DELTA = 920 – 102 = 818 LSB
Résolution = TDmax / DELTA = 2mm / 818 = 2.44µm/LSB
Afin de garder la meilleure résolution du système, il est recommandé d'adapter la sensibilité au plus près du Bmax de l'aimant, avec Bmax < Sensibilité pour éviter la saturation de la valeur de sortie.
Si un support d'aimant est utilisé, il doit être fait d'un matériau non ferromagnétique afin de conserver l'intensité maximale du champ magnétique et une linéarité maximale. Les matériaux comme le laiton, le cuivre, l'aluminium, l'acier inoxydable sont les meilleurs choix pour fabriquer cette pièce.

Connexion de l'AS5510-AB

Deux fils (I²C) seulement sont requis pour la communication avec le MCU hôte. Des résistances de rappel sont nécessaires sur les lignes SCL et SDA. La valeur dépend de la longueur des fils et du nombre d'esclaves sur la même ligne I²C.
L'alimentation électrique délivrant entre 2.7 V et 3.6 V est connectée à la carte adaptateur et aux résistances de rappel.
Une deuxième carte adaptateur AS5510 (en option) peut être connectée sur la même ligne. Dans ce cas, l'adresse I²C doit être modifiée en fermant JP1 avec un fil.

Ex logicielample

Après la mise sous tension du système, un délai de >1.5 ms doit être effectué avant le premier I²C
Commande de lecture/écriture avec l'AS5510.
L'initialisation après la mise sous tension est facultative. Cela consiste en:
– Configuration de sensibilité (registre 0Bh)

Polarité de l'aimant (Registre 02h bit 1)

Mode lent ou rapide (registre 02h bit 3)
Mode hors tension (registre 02h bit 0)

La lecture de la valeur du champ magnétique est simple. Le code source suivant lit la valeur du champ magnétique 10 bits et la convertit en intensité du champ magnétique en mT (millitesla).
Example: Sensibilité configurée sur une plage de +-50 mT (97.66 mT/LSB) ; Polarité = 0 ; Paramètres par défaut:

La valeur D9..0 = 0 signifie -50 mT sur le capteur à effet Hall.

La valeur D9..0 = 511 signifie 0 mT sur le capteur Hall (pas de champ magnétique ou pas d'aimant).
La valeur D9..0 = 1023 signifie +50mT sur le capteur à effet Hall.

Schéma et mise en page

Informations de commande

Tableau 2 :
Informations de commande

Code de commande	Description	commentaires
AS5510-WLCSP-AB	Carte adaptateur AS5510	Carte adaptateur avec capteur dans le package Walks

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Révision 1.2 – 21/08/13
pages 11/11
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Documents / Ressources

ams AS5510 Capteur de position incrémental linéaire 10 bits avec sortie d'angle numérique [pdf] Manuel de l'utilisateur
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Références

Manuel d'utilisation

Capteur de position incrémental linéaire AS5510 10 bits avec sortie d'angle numérique