ams AS5311 具有 ABI 和 PWM 输出的 12 位线性增量位置传感器用户手册
概述
AS5311 是一款非接触式高分辨率磁性线性编码器，可实现精确的线性运动和离轴旋转传感，分辨率低至 <0.5μm。 它是一个片上系统，在单个芯片上结合了集成霍尔元件、模拟前端和数字信号处理，采用小型 20 引脚 TSSOP 封装。
需要磁极长度为 1.0mm 的多极磁条或磁环来感测旋转或线性运动。 磁条放置在 IC 上方，距离典型值。 0.3毫米。
绝对测量可即时指示一对磁极内的磁体位置，每步分辨率为 488nm（12mm 上 2.0 位）。 该数字数据可作为串行位流和 PWM 信号使用。
此外，增量输出的分辨率为每步 1.95 µm。 每个极对产生一次索引脉冲（每2.0mm一次）。增量模式下的移动速度高达650mm/秒。
内部卷tag该稳压器允许 AS5311 在 3.3 V 或 5 V 电源下运行。 根据应用，AS5311 可接受多极条形磁铁以及多极环形磁铁，径向和轴向磁化。
如需了解更多技术细节，请参阅 AS5311 数据表，可从 ams 下载 web地点。
图 1：
AS5311 + 多极条形磁铁
AS5311 适配器板
董事会描述
AS5311 适配器板是一个简单的电路，可以快速测试和评估 AS5311 线性编码器，而无需构建测试夹具或 PCB。
PCB 可以用作独立单元或连接到微控制器。 独立操作仅需要 5V 或 3V3 电源，可以在 PWM 输出上读取磁极对（2mm 长度）中磁体的位置，以及增量 AB-Index 输出上的相对位置。
图 2：
AS5311 转接板
安装 AS5311 转接板
AS5311采用磁极长度为1.0mm的多极条形或环形磁铁。 磁铁与AS5311外壳之间的气隙应保持在0.2mm~0.4mm范围内。 磁铁支架不得是铁磁性的。
黄铜、铜、铝、不锈钢等材料是制造该零件的最佳选择。
图 3：
AS5311 转接板安装和尺寸
AS5311 适配器板和引出线
图 4：
AS5311 适配器板连接器和编码器引出线
表 1：
引脚描述
| 针#板 | 引脚#AS5311 | 象征 | 类型 | 描述 |
| JP1-1 | 8 | 地线 | S | 负供给量tag电子（VSS） |
| JP1-2 | 12 | DO | 点 | D艾塔 O同步串行接口输出 |
| JP1-3 | 13 | 时钟 | DI、ST | 同步串行接口时钟输入； 施密特触发器输入 |
| JP1-4 | 14 | 碳化硅 | DI_PU、ST | C时髦的 S选择，低电平有效； 施密特触发器输入，内部上拉电阻（~50kW）。 必须低才能启用增量输出 |
| JP1-5 | 18 | 3V3 | S | 3V-稳压输出； 由 VDD5V 内部调节。 连接至 VDD5V 以获取 3V 电源电压tage. 请勿从外部加载。 |
| JP1-6 | 19 | 5V | S | 正供应量tage、3.0 至 5.5V |
| JP1-7 | 9 | 程序 | DI_PD | 一次性密码 PROG用于工厂编程的冲压输入。 连接到VSS |
| JP2-1 | 8 | 地线 | S | 负供给量tag电子（VSS） |
| JP2-2 | 2 | 麦格公司 | DO_OD | 磁场 玛格尼度 INC放松； 低电平有效，表示磁铁与设备表面之间的距离减小 |
| JP2-3 | 3 | 镁十二月 | DO_OD | 磁场 玛格尼度 十二月放松； 低电平有效，表示设备和磁铁之间的距离增加。 |
| JP2-4 | 4 | A | DO | 增量输出A |
| JP2-5 | 5 | B | DO | 增量输出B |
| JP2-6 | 7 | 印地语 | DO | 增量产出指数。 |
| JP2-7 | 15 | 脉宽调制 | DO | P乌尔斯 W規劃 M约调制244赫兹； 1μs/步 |
手术
独立PWM输出模式
PWM 信号（JP2 引脚 #7）允许测量一对极 (12mm) 内的 2.0 位绝对位置值。 该值被编码为脉冲宽度调制信号，每步脉冲宽度为 1μs，脉冲电压为 5Vtage 可以连接到微控制器的捕获/定时器输入以解码角度值。
绝对串行输出在一个极对内从 0….4095 开始计数，并与每个后续极对重复。
PWM 输出以 1μs 的脉冲宽度开始，以 0.488μm 的步长增加脉冲宽度，并在每个极对末端达到 4097μs 的最大脉冲宽度。 有关 PWM 输出的更多详细信息，请参阅 AS5311 数据表。
PWM 频率在内部调整至 ±5% 的精度（在整个温度范围内为 ±10%）
图 6：
PWM 占空比取决于磁铁位置
使用 MCU 的串行接口
MCU 读取磁铁角度最完整、最准确的解决方案是串行接口。
直接读取角度的12位值，同时可以读取磁场强度信息或报警位等其他指标。
MCU 和转接板之间的连接可以用 3 根线进行。
3线串行接口
串行接口允许传输 12 位绝对线性位置信息（一对极内 = 2.0mm）。 数据位 D11:D0 表示位置信息，每步分辨率为 488nm (2000μm / 4096)。 CLK 在 CSn 的下降沿必须为高电平。
如果 CLK 在 CSn 下降沿为低电平，则前 12 位表示幅度信息，该信息与磁场强度成正比。
图 7：
双向串行连接
套件内容
表 2：
套件内容
| 姓名 | 描述 | 数量 |
| AS5311-TS_EK_AB | AS5311 线性编码器适配器板 | 1 |
| AS5000-MS10-H075-100 | 多极磁条 | 1 |
AS5311 适配器板硬件
下面是转接板的原理图和布局图
5311-TS_EK_AB-1.1 原理图
图 8：
AS5311-AB-1.1 适配器板原理图
AS5311-TS_EK_AB-1.1 PCB 布局
图 9：
AS5311-AB-1.1 适配器板布局
版权
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