Sensore di posizione incrementale lineare a 5311 bit AS12 ams con uscita ABI e PWM Manuale dell'utente
Descrizione generale
L'AS5311 è un encoder lineare magnetico senza contatto ad alta risoluzione per il movimento lineare accurato e il rilevamento rotatorio fuori asse con una risoluzione fino a <0.5 µm. È un sistema su chip, che combina elementi Hall integrati, front-end analogico ed elaborazione del segnale digitale su un singolo chip, racchiuso in un piccolo pacchetto TSSOP a 20 pin.
Per rilevare il movimento rotatorio o lineare è necessaria una striscia magnetica multipolare o un anello con una lunghezza del polo di 1.0 mm. La striscia magnetica è posizionata sopra l'IC a una distanza di tip. 0.3 mm.
La misurazione assoluta fornisce un'indicazione istantanea della posizione del magnete all'interno di una coppia di poli con una risoluzione di 488 nm per passo (12 bit su 2.0 mm). Questi dati digitali sono disponibili come flusso di bit seriale e come segnale PWM.
Inoltre, è disponibile un'uscita incrementale con una risoluzione di 1.95 µm per passo. Viene generato un impulso indice una volta per ogni coppia di poli (una volta ogni 2.0 mm). La velocità di spostamento in modalità incrementale è fino a 650 mm/secondo.
Un vol internotagIl regolatore consente all'AS5311 di funzionare con alimentazione a 3.3 V o 5 V. A seconda dell'applicazione, l'AS5311 accetta magneti a striscia multipolare e magneti ad anello multipolare, sia radiali che assiali.
Per ulteriori dettagli tecnici si rimanda al datasheet AS5311 scaricabile da ams websito.
Figura 1:
AS5311 + Striscia magnetica multipolare
La scheda adattatore AS5311
Descrizione della scheda
La scheda adattatore AS5311 è un circuito semplice che consente di testare e valutare rapidamente l'encoder lineare AS5311 senza dover costruire un dispositivo di prova o un PCB.
Il PCB può essere utilizzato come unità autonoma o collegato a un microcontrollore. Il funzionamento autonomo richiede solo un alimentatore da 5V o 3V3, la posizione del magnete in una coppia di poli (lunghezza 2 mm) può essere letta sull'uscita PWM e la posizione relativa sulle uscite AB-Index incrementali.
Figura 2:
Scheda adattatore AS5311
Montaggio della scheda adattatore AS5311
L'AS5311 utilizza una striscia multipolare magnetica o magneti ad anello con una lunghezza del polo di 1.0 mm. Il traferro tra il magnete e l'involucro dell'AS5311 deve essere mantenuto nell'intervallo 0.2 mm~0.4 mm. Il portamagnete non deve essere ferromagnetico.
Materiali come ottone, rame, alluminio, acciaio inossidabile sono le scelte migliori per realizzare questa parte.
Figura 3:
Montaggio e dimensione della scheda adattatore AS5311
Scheda adattatore AS5311 e piedinatura
Figura 4:
Connettori scheda adattatore AS5311 e piedinatura encoder
Tabella 1:
Descrizione del pin
| Pin#Bacheca | Perno#AS5311 | Simbolo | Tipo | Descrizione |
| GP1 – 1 | 8 | Terra | S | Offerta negativa Voltage(VSS) |
| GP1 – 2 | 12 | DO | PUNTO | Dquello Ouscita dell'interfaccia seriale sincrona |
| GP1 – 3 | 13 | Orologio | DI, ST | Ingresso orologio dell'interfaccia seriale sincrona; Ingresso Trigger di Schmitt |
| GP1 – 4 | 14 | CSn | DI_PU, ST | Canca Seletto, basso attivo; Ingresso Schmitt-Trigger, resistenza pull-up interna (~50kW). Deve essere basso per abilitare output incrementali |
| GP1 – 5 | 18 | 3V3 | S | Uscita 3V-regolatore; regolato internamente da VDD5V. Collegare a VDD5V per alimentazione 3V voltage. Non caricare esternamente. |
| GP1 – 6 | 19 | 5V | S | Volume positivo dell'offertatage, da 3.0 a 5.5 V |
| GP1 – 7 | 9 | Programma | DI_PD | OTP Progsperonamento Ingresso per la programmazione di fabbrica. Connettiti a VSS |
| GP2 – 1 | 8 | Terra | S | Offerta negativa Voltage(VSS) |
| GP2 – 2 | 2 | Mag Inc | FARE_OD | Campo magnetico Rivistanitudine INCalleggerire; attivo basso, indica una riduzione della distanza tra il magnete e la superficie del dispositivo |
| GP2 – 3 | 3 | mag dicembre | FARE_OD | Campo magnetico Rivistanitudine DIC.alleggerire; attivo basso, indica un aumento della distanza tra il dispositivo e il magnete. |
| GP2 – 4 | 4 | A | DO | Uscita incrementale A |
| GP2 – 5 | 5 | B | DO | Uscita incrementale B |
| GP2 – 6 | 7 | Ind | DO | Indice di uscita incrementale. |
| GP2 – 7 | 15 | Movimentazione continua | DO | PUlseo Wio sono Modolazione di ca. 244Hz; 1µs/passo |
Operazione
Modalità di uscita PWM autonoma
Un segnale PWM (JP2 pin #7) consente di misurare il valore di posizione assoluta a 12 bit all'interno di una coppia di poli (2.0 mm). Il valore è codificato in un segnale modulato in larghezza di impulso con larghezza di impulso di 1 µs per passo e volume di impulso di 5 Vtage può essere collegato all'ingresso di cattura/timer di un microcontrollore per decodificare il valore dell'angolo.
L'uscita seriale assoluta conta da 0….4095 all'interno di una coppia di poli e si ripete con ogni coppia di poli successiva.
L'uscita PWM inizia con un'ampiezza dell'impulso di 1 µs, aumenta l'ampiezza dell'impulso ad ogni passo di 0.488 µm e raggiunge un'ampiezza massima dell'impulso di 4097 µs alla fine di ogni coppia di poli. Vedere la scheda tecnica AS5311 per maggiori dettagli sull'uscita PWM.
La frequenza PWM è regolata internamente con una precisione di 5% (10% sull'intero intervallo di temperatura
Figura 6:
Ciclo di lavoro PWM dipendente dalla posizione del magnete
Utilizzando l'interfaccia seriale con MCU
La soluzione più completa e accurata per un MCU per leggere l'angolo di un magnete è l'interfaccia seriale.
Il valore a 12 bit dell'angolo verrà letto direttamente e alcuni altri indicatori come informazioni sull'intensità del campo magnetico o bit di allarme possono essere letti contemporaneamente.
Il collegamento tra l'MCU e la scheda adattatore può essere effettuato con 3 fili.
Interfaccia seriale a 3 fili
L'interfaccia seriale consente la trasmissione dei dati delle informazioni sulla posizione lineare assoluta a 12 bit (all'interno di una coppia di poli = 2.0 mm). I bit di dati D11:D0 rappresentano le informazioni sulla posizione con una risoluzione di 488nm (2000µm / 4096) per passo. CLK deve essere alto sul fronte di discesa di CSn.
Se CLK è basso sul fronte di discesa di CSn, i primi 12 bit rappresentano le informazioni sull'ampiezza, che sono proporzionali all'intensità del campo magnetico.
Figura 7:
Connessione seriale bidirezionale
Contenuto del kit
Tabella 2:
Contenuto del kit
| Nome | Descrizione | Quantità |
| AS5311-TS_EK_AB | Scheda adattatore encoder lineare AS5311 | 1 |
| AS5000-MS10-H075-100 | Striscia magnetica multipolare | 1 |
Hardware scheda adattatore AS5311
Di seguito è possibile visualizzare lo schema e il layout della scheda adattatore
5311-TS_EK_AB-1.1 schemi
Figura 8:
Schemi della scheda adattatore AS5311-AB-1.1
AS5311-TS_EK_AB-1.1 Layout PCB
Figura 9:
Layout della scheda adattatore AS5311-AB-1.1
Copyright
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Documenti / Risorse
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