ams AS5311 12-bit lineaire incrementele positiesensor met ABI en PWM-uitgang Gebruikershandleiding
Algemene beschrijving
De AS5311 is een contactloze hoge resolutie magnetische lineaire encoder voor nauwkeurige lineaire beweging en off-axis rotatiedetectie met een resolutie tot <0.5 µm. Het is een system-on-chip, dat geïntegreerde Hall-elementen, analoge front-end en digitale signaalverwerking combineert op één chip, verpakt in een kleine 20-pins TSSOP-behuizing.
Een multipool magneetstrip of ring met een poollengte van 1.0 mm is vereist om de rotatie- of lineaire beweging te detecteren. De magneetstrip wordt boven de IC geplaatst op een afstand van typ. 0.3 mm.
De absolute meting geeft direct een indicatie van de magneetpositie binnen één poolpaar met een resolutie van 488 nm per stap (12-bit over 2.0 mm). Deze digitale gegevens zijn beschikbaar als een seriële bitstroom en als een PWM-signaal.
Verder is een incrementele output beschikbaar met een resolutie van 1.95 µm per stap. Een indexpuls wordt één keer gegenereerd voor elk poolpaar (één keer per 2.0 mm). De reissnelheid in incrementele modus is tot 650 mm/seconde.
Een interne voltagDe regelaar zorgt ervoor dat de AS5311 kan werken op 3.3 V of 5 V voedingen. Afhankelijk van de toepassing accepteert de AS5311 multi-pole stripmagneten en multi-pole ringmagneten, zowel radiaal als axiaal gemagnetiseerd.
Voor verdere technische details verwijzen wij u naar het AS5311-gegevensblad, dat u kunt downloaden van de ams webplaats.
Figuur 1:
AS5311 + Meerpolige stripmagneet
Het AS5311-adapterbord
Beschrijving van het bord
De AS5311-adapterkaart is een eenvoudig circuit waarmee u de AS5311-lineaire encoder snel kunt testen en evalueren zonder dat u een testopstelling of printplaat hoeft te bouwen.
De PCB kan worden gebruikt als standalone-eenheid of worden bevestigd aan een microcontroller. De standalone-werking vereist alleen een 5V of een 3V3-voeding, de positie van de magneet in een poolpaar (2 mm lengte) kan worden gelezen op de PWM-uitgang en de relatieve positie op de incrementele AB-Index-uitgangen.
Figuur 2:
AS5311 Adapterkaart
Montage van het AS5311-adapterbord
De AS5311 gebruikt magnetische multipool strip- of ringmagneten met een poollengte van 1.0 mm. De luchtspleet tussen de magneet en de AS5311-behuizing moet worden gehandhaafd in het bereik van 0.2 mm~0.4 mm. De magneethouder mag niet ferromagnetisch zijn.
Materialen zoals messing, koper, aluminium en roestvrij staal zijn de beste keuzes voor dit onderdeel.
Figuur 3:
AS5311 adapterkaartmontage en afmetingen
AS5311 adapterkaart en pinout
Figuur 4:
AS5311 adapterkaartconnectoren en encoder-pinout
Tabel 1:
Pinbeschrijving
| Pin#Bord | Pincode#AS5311 | Symbool | Type | Beschrijving |
| JP1 – 1 | 8 | GND | S | Negatieve aanbodvolumetagen (VSS) |
| JP1 – 2 | 12 | DO | PUNT | Dnaar OUitvoer van synchrone seriële interface |
| JP1 – 3 | 13 | KLIK | DI, ST | Klokingang van synchrone seriële interface; Schmitt-triggeringang |
| JP1 – 4 | 14 | CSn | DI_PU,ST | Cheup Selektron, actief laag; Schmitt-Trigger-ingang, interne pull-up-weerstand (~50kW). Moet laag zijn om incrementele uitgangen mogelijk te maken |
| JP1 – 5 | 18 | 3V3 | S | 3V-Regulator output; intern gereguleerd vanaf VDD5V. Aansluiten op VDD5V voor 3V voeding voltage. Niet extern laden. |
| JP1 – 6 | 19 | 5V | S | Positief aanbod Voltage, 3.0 tot 5.5 V |
| JP1 – 7 | 9 | Vooruit | DI_PD | eenmalig Programmen Input voor fabrieksprogrammering. Verbinden met VSS |
| JP2 – 1 | 8 | GND | S | Negatieve aanbodvolumetagen (VSS) |
| JP2 – 2 | 2 | Mag Inc | DO_OD | Magneetveld Magnacht INHOUDrease; actief laag, geeft een afstandsvermindering aan tussen de magneet en het oppervlak van het apparaat |
| JP2 – 3 | 3 | Mag Dec | DO_OD | Magneetveld Magnacht DECEMBERrease; actief laag, geeft aan dat de afstand tussen het apparaat en de magneet is toegenomen. |
| JP2 – 4 | 4 | A | DO | Incrementele output A |
| JP2 – 5 | 5 | B | DO | Incrementele uitvoer B |
| JP2 – 6 | 7 | Indië | DO | Incrementele uitvoerindex. |
| JP2 – 7 | 15 | PWM | DO | Pulse Width Modulatie van ca. 244Hz; 1µs/stap |
Bediening
Standalone PWM-uitvoermodus
Een PWM-signaal (JP2 pin #7) maakt het mogelijk om de 12-bits absolute positiewaarde binnen één poolpaar (2.0 mm) te meten. De waarde wordt gecodeerd in een pulsbreedtegemoduleerd signaal met een pulsbreedte van 1 µs per stap en een pulsvolume van 5 V.tage kan worden aangesloten op de capture/timer-ingang van een microcontroller om de hoekwaarde te decoderen.
De absolute seriële uitvoer telt van 0….4095 binnen één poolpaar en herhaalt zich met elk volgend poolpaar.
De PWM-uitgang start met een pulsbreedte van 1 µs, verhoogt de pulsbreedte met elke stap van 0.488 µm en bereikt een maximale pulsbreedte van 4097 µs aan het einde van elk poolpaar. Zie AS5311-gegevensblad voor meer details over de PWM-uitgang.
De PWM-frequentie wordt intern bijgesteld tot een nauwkeurigheid van 5% (10% over het volledige temperatuurbereik)
Figuur 6:
PWM-werkcyclus afhankelijk van magneetpositie
Gebruik van de seriële interface met MCU
De meest complete en nauwkeurige oplossing voor een MCU om de hoek van een magneet te lezen is de seriële interface.
De 12-bitswaarde van de hoek wordt direct uitgelezen en tegelijkertijd kunnen enkele andere indicatoren, zoals informatie over de sterkte van het magnetische veld of alarmbits, worden uitgelezen.
De verbinding tussen de MCU en de adapterkaart kan worden gemaakt met 3 draden.
3-draads seriële interface
De seriële interface maakt gegevensoverdracht van de 12-bits absolute lineaire positie-informatie mogelijk (binnen één poolpaar = 2.0 mm). Databits D11:D0 vertegenwoordigen de positie-informatie met een resolutie van 488 nm (2000 µm / 4096) per stap. CLK moet hoog zijn bij de dalende rand van CSn.
Als CLK laag is bij de dalende rand van CSn, geven de eerste 12 bits de magnitude-informatie weer, die evenredig is met de sterkte van het magnetische veld.
Figuur 7:
Bidirectionele seriële verbinding
Kit inhoud
Tabel 2:
Kit inhoud
| Naam | Beschrijving | Hoeveelheid |
| AS5311-TS_EK_AB | AS5311 Lineaire Encoder Adapterkaart | 1 |
| AS5000-MS10-H075-100 | Meerpolige magneetstrip | 1 |
AS5311 adapterbord hardware
Hieronder vindt u het schema en de indeling van de adapterkaart.
5311-TS_EK_AB-1.1 schema's
Figuur 8:
AS5311-AB-1.1 adapterkaartschema's
AS5311-TS_EK_AB-1.1 PCB-indeling
Figuur 9:
AS5311-AB-1.1 adapterkaartindeling
Copyright
Copyright ams AG, Tobelbader Strasse 30, 8141 Unterpremstätten, Oostenrijk-Europa. Handelsmerken geregistreerd. Alle rechten voorbehouden. Het materiaal hierin mag niet worden gereproduceerd, aangepast, samengevoegd, vertaald, opgeslagen of gebruikt zonder de voorafgaande schriftelijke toestemming van de eigenaar van het auteursrecht.
Vrijwaring
Apparaten die door ams AG worden verkocht, vallen onder de garantie en de bepalingen voor patentvrijwaring die in de verkoopvoorwaarden staan. ams AG geeft geen garantie, expliciet, wettelijk, impliciet of door beschrijving met betrekking tot de informatie die hierin is uiteengezet. ams AG behoudt zich het recht voor om specificaties en prijzen op elk moment en zonder kennisgeving te wijzigen. Daarom is het noodzakelijk om, voordat dit product in een systeem wordt ontworpen, bij ams AG te informeren naar actuele informatie. Dit product is bedoeld voor gebruik in commerciële toepassingen. Toepassingen die een groter temperatuurbereik, ongebruikelijke omgevingsvereisten of toepassingen met een hoge betrouwbaarheid vereisen, zoals militaire, medische levensondersteunende of levensverlengende apparatuur, worden specifiek niet aanbevolen zonder aanvullende verwerking door ams AG voor elke toepassing. Dit product wordt door ams geleverd "AS IS" en alle expliciete of impliciete garanties, inclusief, maar niet beperkt tot de impliciete garanties van verhandelbaarheid en geschiktheid voor een bepaald doel, worden afgewezen.
ams AG is niet aansprakelijk jegens de ontvanger of een derde partij voor enige schade, inclusief maar niet beperkt tot persoonlijk letsel, materiële schade, winstderving, verlies van gebruik, bedrijfsonderbreking of indirecte, speciale, incidentele of gevolgschade, van aard, in verband met of voortvloeiend uit het verstrekken, de uitvoering of het gebruik van de hierin vermelde technische gegevens. Er ontstaat of vloeit geen verplichting of aansprakelijkheid jegens de ontvanger of enige derde voort uit het verlenen van technische of andere diensten door ams AG.
Contactgegevens
Hoofdkwartier
am AG
Tobelbader Strae 30
8141 Unterpremstätten
Oostenrijk
Telefoon: +43 (0) 3136 500 0
Voor verkoopkantoren, distributeurs en vertegenwoordigers kunt u terecht op:
http://www.ams.com/contact
Documenten / Bronnen
 |
ams AS5311 12-bits lineaire incrementele positiesensor met ABI- en PWM-uitgang [pdf] Gebruikershandleiding AS5311 12-bits lineaire incrementele positiesensor met ABI- en PWM-uitgang, AS5311, 12-bits lineaire incrementele positiesensor met ABI- en PWM-uitgang, 12-bits lineaire incrementele positiesensor, lineaire incrementele positiesensor, incrementele positiesensor, positiesensor, sensor |
