ams AS5311 ABI および PWM 出力付き 12 ビット リニア インクリメンタル位置センサー ユーザー マニュアル
概要
AS5311 は、精度の高い直線運動と最小分解能 <0.5µm の軸外回転センシングを実現する非接触高分解能磁気リニア エンコーダです。 これは、統合ホール素子、アナログ フロントエンド、およびデジタル信号処理を単一チップ上に組み合わせたシステムオンチップであり、小型の 20 ピン TSSOP パッケージにパッケージ化されています。
回転または直線運動を感知するには、極長 1.0 mm の多極磁気ストリップまたはリングが必要です。 磁気ストリップは、標準の距離で IC の上に配置されます。 0.3mm。
絶対測定では、488 つの極ペア内の磁石の位置を 12 ステップあたり 2.0nm の分解能 (XNUMXmm で XNUMX ビット) で瞬時に表示します。 このデジタル データは、シリアル ビット ストリームおよび PWM 信号として利用できます。
さらに、ステップごとに 1.95 µm の分解能でインクリメンタル出力が利用可能です。 インデックスパルスは極対ごとに2.0回（650mmにXNUMX回）発生します。インクリメンタルモードの移動速度は最大XNUMXmm/秒です。
内部ボリュームtagレギュレータにより、AS5311 は 3.3 V または 5 V 電源で動作できます。 アプリケーションに応じて、AS5311 はラジアル方向とアキシャル方向に磁化された多極リング磁石だけでなく、多極ストリップ磁石も受け入れます。
技術的な詳細については、ams からダウンロードできる AS5311 データシートを参照してください。 webサイト。
図1:
AS5311 + 多極ストリップマグネット
AS5311アダプターボード
ボードの説明
AS5311 アダプタ ボードは、テスト フィクスチャや PCB を構築することなく、AS5311 リニア エンコーダを迅速にテストおよび評価できるシンプルな回路です。
PCB はスタンドアロン ユニットとして使用することも、マイクロコントローラーに接続して使用することもできます。 スタンドアロン動作には 5V または 3V3 電源のみが必要で、極対 (2mm 長) 内の磁石の位置は PWM 出力で読み取ることができ、相対位置はインクリメンタル AB-Index 出力で読み取ることができます。
図2:
AS5311アダプターボード
AS5311 アダプタ ボードの取り付け
AS5311 は、磁極長 1.0 mm の磁気多極ストリップまたはリング磁石を使用します。 磁石と AS5311 ケーシング間のエアギャップは 0.2mm ～ 0.4mm の範囲に維持する必要があります。 磁石ホルダーは強磁性であってはなりません。
この部品を作るには、真鍮、銅、アルミニウム、ステンレス鋼などの材料が最適です。
図3:
AS5311アダプタボードの取り付けと寸法
AS5311 アダプタ ボードとピン配列
図4:
AS5311 アダプタ ボード コネクタとエンコーダのピン配置
表1:
ピンの説明
| ピンボード | ピン#AS5311 | シンボル | タイプ | 説明 |
| JP1-1 | 8 | グランド | S | 負の電源電圧tage（VSS） |
| JP1-2 | 12 | DO | ドット | Dアタ O同期シリアルインターフェイスの出力 |
| JP1-3 | 13 | クロック | ディ、セント | 同期シリアルインターフェイスのクロック入力。 シュミットトリガ入力 |
| JP1-4 | 14 | CSn | DI_PU,ST | Cヒップ Sエレクト、アクティブロー。 シュミット トリガ入力、内部プルアップ抵抗 (~50kW)。 インクリメンタル出力を有効にするにはローにする必要があります |
| JP1-5 | 18 | 3V3 | S | 3Vレギュレータ出力; VDD5V から内部で安定化されます。 5V 電源電圧の場合は VDD3V に接続しますtage. 外部からロードしないでください。 |
| JP1-6 | 19 | 5V | S | ポジティブサプライVoltage、3.0～5.5V |
| JP1-7 | 9 | プログラム | DI_PD | ワンタイムパスワード プログレramming 工場出荷時のプログラミング用の入力。 VSSに接続する |
| JP2-1 | 8 | グランド | S | 負の電源電圧tage（VSS） |
| JP2-2 | 2 | マグ株式会社 | DO_OD | 磁場 マグニチュード インク緩める; アクティブロー、磁石とデバイス表面間の距離の減少を示します |
| JP2-3 | 3 | マグ・デク | DO_OD | 磁場 マグニチュード 12月緩める; アクティブローは、デバイスと磁石の間の距離の増加を示します。 |
| JP2-4 | 4 | A | DO | インクリメンタル出力A |
| JP2-5 | 5 | B | DO | インクリメンタル出力B |
| JP2-6 | 7 | インド | DO | インクリメンタル出力インデックス。 |
| JP2-7 | 15 | パルス幅変調 | DO | Pウルセ Width M約の変調244Hz; 1μs/ステップ |
手術
スタンドアロンPWM出力モード
PWM 信号 (JP2 ピン #7) により、12 つの極ペア (2.0mm) 内で 1 ビットの絶対位置値を測定できます。 値は、ステップごとに 5μs のパルス幅と XNUMXV のパルス電圧でパルス幅変調信号にエンコードされます。tag角度値をデコードするために、マイクロコントローラーのキャプチャ/タイマー入力に接続できます。
絶対シリアル出力は 0 つの極ペア内で 4095 ～ XNUMX までカウントし、後続の各極ペアで繰り返します。
PWM 出力は 1µs のパルス幅で始まり、0.488µm ステップごとにパルス幅が増加し、各極ペアの終わりで最大パルス幅 4097µs に達します。 PWM 出力の詳細については、AS5311 データシートを参照してください。
PWM 周波数は内部で ±5% (全温度範囲にわたって ±10%) の精度に調整されます。
図6:
磁石の位置に応じた PWM デューティ サイクル
MCUとのシリアルインターフェースの使用
MCU が磁石の角度を読み取るための最も完全かつ正確なソリューションは、シリアル インターフェイスです。
角度の 12 ビット値が直接読み取られ、磁界強度情報やアラームビットなどの他の指標も同時に読み取ることができます。
MCUとアダプタボード間の接続は3本のワイヤで行うことができます。
3線式シリアルインターフェース
シリアル インターフェイスにより、12 ビットの絶対直線位置情報 (2.0 極ペア = 11 mm 以内) のデータ送信が可能になります。 データビット D0:D488 は、ステップごとに 2000nm (4096µm / XNUMX) の分解能で位置情報を表します。 CLK は CSn の立ち下がりエッジで High でなければなりません。
CSn の立ち下がりエッジで CLK が Low の場合、最初の 12 ビットは磁界の強さに比例する大きさの情報を表します。
図7:
双方向シリアル接続
キットの内容
表2:
キットの内容
| 名前 | 説明 | 数量 |
| AS5311-TS_EK_AB | AS5311 リニアエンコーダアダプタボード | 1 |
| AS5000-MS10-H075-100 | 多極マグネットストリップ | 1 |
AS5311アダプターボードハードウェア
以下にアダプターボードの回路図とレイアウトを示します。
5311-TS_EK_AB-1.1 の回路図
図8:
AS5311-AB-1.1 アダプターボードの回路図
AS5311-TS_EK_AB-1.1 PCB レイアウト
図9:
AS5311-AB-1.1 アダプター ボードのレイアウト
著作権
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ドキュメント / リソース
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