感應式絕對位置傳感器
發布時間:2022-10-31 來源:瑞薩電子 責任編輯:wenwei
【導讀】在高度自動化的現代工廠裏,隨著人們對高精度、gaoxiaolvhedichengbendeyaoqiubuduanzengjia,dianganshiweizhichuanganqizhengqudaihuoerxiaoyingweizhichuanganqihejiudecixingxuanzhuanbianyaqijiejuefangan,chengweidianjikongzhishejidelixiangxuanze。bingqieyouyudianganchanpinyegengliyujichengdaojiandan、緊湊的印刷電路板(PCB)中,因此可進一步滿足更輕、更小、更低成本的需求。
在本篇文章中,瑞薩電子為您帶來了一款感應式絕對位置傳感器解決方案,此方案不僅簡單而且由於它采用現成的器件構造而成(即:一個標準型PCB板、一個瑞薩位置傳感器、一些簡單的無源器件和一塊作用於感應目標的金屬),因此其極具成本效益,且最高能夠支持高達250,000RPM的轉速。
係統框圖
本方案采用雙IPS2200感應式位置傳感器(IPS)進行絕對位置檢測,優化了線圈尺寸,而且模塊的封裝與主流市場35mm電機設計趨勢保持一致,這增加了方案的普適性。IPS2200感應式位置傳感器圍繞電機而設計,其將傳感器扇區的數量與電機極對數相匹配,從而最大程度提高精度,同時適應離軸(穿軸和側軸)與軸端布置。與傳統旋轉變壓器相比,無磁鐵的IPS2200的厚度可薄至十分之一,重量可輕至百分之一,且電轉速高達250krpm。
deyiyugaichuanganqideqingbowaixinghewanquanzasancichangmianyishidianjijichenghuagengjiarongyi,bingweikehutigongzizhuzhizaoxuanzhuanbianyaqitidaifangansuoxudebiaozhuncailiao,jinyibujiangdiBOM成本。與旋轉變壓器或基於磁性的解決方案相比,IPS2200通過四線或六線連接,即可實現最高10倍的速度和極低的延遲。
此方案在進行布局設計時,位置傳感元件並不在瑞薩電子IC的內部,而是PCB板上的一組線圈。這樣布局的好處在於傳感器可作為一個係統,根據客戶的應用場景進行定製和設計。
在MCU的選型上,本方案采用了一款具備片上浮點單元(FPU)的32位MCU——RX24T,其在正常工作狀態下,頻率可達80MHz。該MCU適用於雙逆變器控製,可同時驅動兩組電機並能夠對複雜的逆變器控製算法進行高效編譯。
此外,方案中還采用了RAA214250低壓差線性穩壓器,該器件工作電壓範圍為2.5V至20V,輸出電流最高可達500mA,典型壓差為269mV。輸出電壓可通過外部反饋電阻在1.224V至18V範圍內進行調節。
借助以上器件的特性
本方案具備以下幾大係統優勢
● 具有成本效益且支持更快的轉速(最高達250,000RPM)。
● 此解決方案可根據客戶應用場景進行設計,因為它支持三種機械結構類型,而且電機電極對數與傳感器扇區數量相匹配。
● 此MCU有三個ADC單元,具有專用通道采樣保持功能。AD轉換可通過同步觸發器啟動。
● 高精度,實際分辨率:15位,精度:12位。
可應用於
● BLDC轉子位置探測檢測;適用於任何電極對數。
● 替代無刷旋轉變壓器。
● 無磁鐵轉子速度傳感器。
電機控製在工業自動化領域扮演著非常重要的角色,對此,瑞薩電子推出了多種成功產品組合方案,致力於幫助客戶實現精準、高效、低耗的電機設計。
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