ams AS5510 Sensore di posizione incrementale lineare a 10 bit con uscita angolare digitale Manuale dell'utente

Revisione	Data	Proprietario	Descrizione
1	1.09.2009		Revisione iniziale
1.1	28.11.2012		Aggiornamento
1.2	21.08.2013	AZENO	Aggiornamento del modello, modifica della figura

Descrizione generale

L'AS5510 è un sensore Hall lineare con risoluzione a 10 bit e interfaccia I²C. Può misurare la posizione assoluta del movimento laterale di un semplice magnete a 2 poli. La disposizione tipica è mostrata di seguito in (Figura 1).
A seconda delle dimensioni del magnete, è possibile misurare una corsa laterale di 0.5~2 mm con traferri di circa 1.0 mm. Per risparmiare energia, l'AS5510 può passare allo stato di spegnimento quando non viene utilizzato.
Figura 1:
Sensore di posizione lineare AS5510 + Magnete

Elenco dei contenuti

Figura 2:
Elenco dei contenuti

Nome	Descrizione
AS5510-WLCSP-AB	Scheda adattatore con AS5510 su di essa
Modello AS5000-MA4x2H-1	Magnete assiale 4x2x1mm

Descrizione della scheda

La scheda adattatore AS5510 è un circuito semplice che consente di testare e valutare rapidamente l'encoder lineare AS5510 senza dover costruire un dispositivo di prova o un PCB.
La scheda adattatore deve essere collegata a un microcontrollore tramite il bus I²C e fornita con un voltage di 2.5 V ~ 3.6 V. Un semplice magnete a 2 poli è posizionato sulla parte superiore dell'encoder.

Figura 2:
Montaggio e dimensione della scheda adattatore AS5510

(A) (A) I2C e connettore di alimentazione
(B) I2C Selettore di indirizzo

Aperto: 56h (predefinito)

Chiuso: 57h

Pinout

L'AS5510 è disponibile in un pacchetto scala chip a 6 pin con un passo della sfera di 400 µm.
Figura 3:
Configurazione pin di AS5510 (parte superiore View)

Tabella 1:
Descrizione del pin

Scheda Pin AB	Perno AS5510	simbolo	Tipo	Descrizione
J1: spina 3	A1	VSS	S	Pin di alimentazione negativo, massa analogica e digitale.

JP1: pin 2	A2	ADR	DI	Pin di selezione dell'indirizzo I²C. Abbassare per impostazione predefinita (56h). Chiudere JP1 per (57h).
J1: spina 4	A3	VDD	S	Pin di alimentazione positivo, 2.5 V ~ 3.6 V
J1: spina 2	B1	SDA	DI/DO_OD	I/O dati I²C, capacità di pilotaggio 20 mA
J1: spina 1	B2	SCL	DI	Orologio I²C
non-snc	B3	Test	DIO	Pin di prova, collegato a VSS

FARE_OD	… drain aperto dell'uscita digitale
DI	… input digitale
DIO	… ingresso/uscita digitale
S	…perno di alimentazione

Montaggio della scheda adattatore AS5510

L'AS5510-AB può essere fissato a un sistema meccanico esistente tramite i suoi quattro fori di montaggio. È possibile utilizzare un semplice magnete a 2 poli posizionato sopra o sotto l'IC.
Figura 4:
Montaggio e dimensione della scheda adattatore AS5510

La massima corsa orizzontale ampla litudine dipende dalla forma e dalle dimensioni del magnete e dalla forza magnetica (materiale del magnete e traferro).
Per misurare un movimento meccanico con una risposta lineare, la forma del campo magnetico in corrispondenza di un traferro fisso deve essere come in Figura 5:.
L'ampiezza della gamma lineare del campo magnetico tra i poli Nord e Sud determina la dimensione massima della corsa del magnete. I valori del campo magnetico minimo (-Bmax) e massimo (+Bmax) dell'intervallo lineare devono essere inferiori o uguali a una delle quattro sensibilità disponibili sull'AS5510 (registro 0Bh): Sensibilità = ± 50 mT, ± 25 mT, ±18.5 mT , ±12.5mT Il registro di uscita a 10 bit D[9..0] OUTPUT = Campo(mT) * (511/Sensibilità) + 511.

Questo è il caso ideale: la gamma lineare del magnete è ±25mT, che si adatta all'impostazione della sensibilità di ±25mT dell'AS5510. La risoluzione dello spostamento rispetto al valore di uscita è ottimale.
Massimo. Distanza percorsa TDmax = ±1 mm (Xmax = 1 mm)
Sensibilità = ±25mT (Registro 0Bh ← 01h)
Bmax = 25mT
→ X = -1mm (= -Xmax) Campo(mT) = -25mT USCITA = 0
→X = Campo 0mm(mT) = 0mT USCITA = 511
→ X = +1mm (= +Xmax)
Campo(mT) = +25mT USCITA = 1023
Gamma dinamica dell'USCITA su ±1mm: DELTA = 1023 – 0 = 1023 LSB
Risoluzione = TDmax / DELTA = 2mm / 1024 = 1.95µm/LSB
Exampcapitolo 2:
Utilizzando le stesse impostazioni sull'AS5510, l'intervallo lineare del magnete sullo stesso spostamento di ±1 mm è ora ±20 mT anziché ±25 mT a causa di un traferro più elevato o di un magnete più debole. In tal caso la risoluzione dello spostamento rispetto al valore di uscita è inferiore. Massimo. Distanza percorsa TDmax = ±1mm (Xmax = 1mm): invariata Sensibilità = ±25mT (Registro 0Bh ← 01h): invariata
Bmax = 20mT
→ X = -1mm (= -Xmax)
Campo(mT) = -20mT USCITA = 102
→ X = Campo 0mm(mT) = 0mT USCITA = 511
→ X = +1mm (= +Xmax)
Campo(mT) = +20mT USCITA = 920;
Gamma dinamica dell'USCITA su ±1mm: DELTA = 920 – 102 = 818 LSB
Risoluzione = TDmax / DELTA = 2mm / 818 = 2.44µm/LSB
Per mantenere la migliore risoluzione del sistema, si consiglia di adattare la sensibilità il più vicino possibile alla Bmax del magnete, con Bmax < Sensibilità per evitare la saturazione del valore di uscita.
Se si utilizza un portamagnete, questo deve essere realizzato in materiale non ferromagnetico per mantenere la massima intensità del campo magnetico e la massima linearità. Materiali come ottone, rame, alluminio, acciaio inossidabile sono le scelte migliori per realizzare questa parte.

Collegamento dell'AS5510-AB

Sono necessari solo due fili (I²C) per la comunicazione con l'MCU host. Sono necessarie resistenze di pull-up sia sulla linea SCL che su quella SDA. Il valore dipende dalla lunghezza dei cavi e dal numero di slave sulla stessa linea I²C.
L'alimentatore che fornisce tra 2.7 V ~ 3.6 V è collegato alla scheda adattatore e alle resistenze pull-up.
Sulla stessa linea è possibile collegare una seconda scheda adattatore AS5510 (opzionale). In tal caso è necessario modificare l'indirizzo I²C chiudendo JP1 con un filo.

Software esample

Dopo l'accensione del sistema, è necessario attendere un ritardo >1.5 ms prima del primo I²C
Comando di lettura/scrittura con AS5510.
L'inizializzazione dopo l'accensione è facoltativa. Esso consiste in:
– Configurazione della sensibilità (Registro 0Bh)

Polarità del magnete (Registro 02h bit 1)

Modalità lenta o veloce (Registra 02h bit 3)
Modalità di spegnimento (Registra 02h bit 0)

La lettura del valore del campo magnetico è semplice. Il seguente codice sorgente legge il valore del campo magnetico a 10 bit e lo converte nell'intensità del campo magnetico in mT (millitesla).
Exampon: Sensibilità configurata su un intervallo di +-50 mT (97.66 mT/LSB); Polarità = 0; impostazione predefinita:

Il valore D9..0 = 0 significa -50mT sul sensore Hall.

Il valore D9..0 = 511 significa 0mT sul sensore Hall (nessun campo magnetico o nessun magnete).
Il valore D9..0 = 1023 significa +50mT sul sensore Hall.

Schema e layout

Informazioni per l'ordinazione

Tabella 2:
Informazioni per l'ordinazione

Codice di ordinazione	Descrizione	commenti
AS5510-WLCSP-AB	AS5510 Scheda adattatore	Scheda adattatore con sensore nella confezione per passeggiate

Copyright

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Documenti / Risorse

Sensore di posizione incrementale lineare a 5510 bit AS10 ams con uscita angolare digitale [pdf] Manuale d'uso
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Riferimenti

Manuale d'uso

Sensore di posizione incrementale lineare a 5510 bit AS10 con uscita angolare digitale