0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

创新技术下磁编码芯片如何提升精度

Robot Vision 来源:电子发烧友网 作者:Sisyphus 2022-06-30 07:59 次阅读
电机控制系统中,大多数时候磁编码器芯片会参与整个系统的闭环控制,它的性能会显著影响整个闭环系统的表现。随着磁编码器技术的发展,磁编码在以往很多利用光学编码器的应用里展现出了更耐用的特性,慢慢的磁性编码器成为工业应用中的主流选择。磁编码芯片中通常是能感应电压变化的霍尔效应器件,或者是磁阻器件,目前霍尔效应器件居多,磁阻效应的器件性能更高但是成本也更大。

磁编码芯片噪声、分辨率与绝对精度


作为传感类芯片,磁编码芯片在使用过程中肯定有配套的外部磁路,编码芯片本身的核心性能更在很大程度上又决定了编码器的性能。磁编码芯片的几个关键性能指标,噪声、分辨率以及绝对角度精度都是选择磁编码芯片时必须要考虑的指标。

噪声是所有电子系统设计时都无法绕开的问题,虽然噪声源很多,但是基本上都有专门的电路来处理这些噪声,对于磁编码器芯片来说,噪声主要是电阻和MOS的热噪声。噪声的强弱会直接影响到分辨率。过大的噪声将使相邻的步进难以分辨,也就是说有效分辨率实际上是降低了的。因此如何在各个环节中抑制噪声是磁编码芯片首先要考虑的问题。

(图源:AMS
绝对角度精度则定义了整个量程内任一点与该点理想值的偏差。目前从各家磁编码芯片在绝对角度精度上的校准来看,普遍能做到±0.5°到±1°左右,装配完成后进行校准能提高到±0.05°到±0.1°左右。

磁编码芯片技术应用

在磁编码芯片上,动态角度误差补偿(DAEC)是一种AMS革命性的新技术,它能够提供接近零的输出延迟和超快刷新率。这种技术可用于高精度角度位置检测、高速旋转系统和BLDC 电机。在传感器工作时对角度误差进行动态补偿,消除高转速下的角度测量滞后。

这种补偿直接在器件内部进行,不需要额外的外部补偿系统。通常有些高性能应用会使用外部补偿系统,利用单独磁敏感元件以及分立的运放、AD转换器MCU等器件来扼制编码器芯片噪声。与这种方案相比,补偿在传感器内部进行更小巧,成本上也更可控。另一方面,外部补偿系统不可避免会有采样误差等其他系统误差,内部补偿则不需要这种情况。

MPS则提供了一种新的测量角度方法,其应用的SpinAxis Hall测量技术能提供数字化瞬时角度位置。这种相位检测方法,避免了传统技术中所需要的模拟数字转换或者复杂的角度计算。

(SpinAxis Hall测量技术编码器芯片,MPS)

SpinAxis Hall测量技术利用一组霍尔板阵列,以非常高的速度连续采样,可以瞬间捕捉每个1μs的角度,而不需要a-d转换或弧切线计算。这意味着能够在更宽的磁场范围内工作,为磁铁定位提供了更大的灵活性。

英飞凌基于霍尔传感、AMR、GMR以及TMR的传感技术全部覆盖,能提供种类最多的磁性角度传感。以GMR为例,磁编码器式GMR在高速检测中响应速度比霍尔和AMR都更快,避免了输出响应速度慢导致50%占空比无法实现的情况,如果50%占空比出现偏差,转速计算和旋转方向检测也会由于时序错配导致检测精度恶化,这一点上完全不用担心。

而且英飞凌的集成磁阻(ixMR)技术将上述技术进行融合,提供了最佳的性能和最高的质量。同时还提供了创新的堆叠安装技术,将两个独立的传感组合在标准且节省空间的TDSO封装中,该封装仅约 1 毫米厚。感应元件上的磁场更均匀,占用空间更小。

小结

磁编码器芯片在实际使用中能达到的精度不仅取决于芯片本身,还取决于磁铁的性能、磁铁的安装精度等多种因素。各厂商通过不同的技术手段实现了不同分辨率下更优异的性能,可以说各有所长。另一方向,在更高分辨率的应用领域,各厂商也都在不遗余力地通过新的校准方法或技术手段来提高磁编码绝对精度。

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 芯片
    +关注

    关注

    454

    文章

    50423

    浏览量

    421856
  • 磁编码器
    +关注

    关注

    0

    文章

    51

    浏览量

    6149
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    如何选择合适的编码编码器在机器人技术中的角色

    如何选择合适的编码器 选择合适的编码器需要考虑以下关键因素: 精度与分辨率 : 根据应用需求确定所需的
    的头像 发表于 11-23 09:17 214次阅读

    精度编码器选型指南 编码器的安装与调试技巧

    精度编码器选型指南 精度要求 : 确定所需的测量精度,例如角度分辨率、线性度等。高精度
    的头像 发表于 11-23 09:14 201次阅读

    MT6835 编码 IC 应用的深度剖析与技术点评

    。 MT6835 编码 IC 究竟有何魅力呢?首先,让我们来了解一它的基本原理。简单来说,编码 IC 是通过感应磁场的变化来实现
    的头像 发表于 10-14 17:46 280次阅读
    MT6835 <b class='flag-5'>磁</b><b class='flag-5'>编码</b> IC 应用的深度剖析与<b class='flag-5'>技术</b>点评

    英锐恩科技引领微控制器MCU技术创新,赋能多元化应用!

    ,成为国家高新技术半导体企业的佼佼者。英锐恩科技不仅致力于为客户提供高可靠性、高性能、高性价比的一站式半导体芯片供应服务,更在8位和32位MCU市场不断创新,推动技术进步与产品应用拓展
    发表于 09-29 13:40

    多维科技高精度离轴编码器应用方案

    离轴应用,单对极环,±0.05°绝对角度精度,绝对角度输出,TMR3110、TMR3109、TMR3081角度传感芯片近日,专注于隧道磁阻(TMR)技术
    的头像 发表于 08-30 13:01 306次阅读
    多维科技高<b class='flag-5'>精度</b>离轴<b class='flag-5'>编码</b>器应用方案

    MT6835编码IC在航空中的驱控一体伺服系统的应用

      = MT6835编码IC作为一款高性能的磁性编码器专用芯片,其在航空领域的驱控一体伺服系统中发挥着至关重要的作用。随着航空技术的不断进
    的头像 发表于 07-25 16:49 461次阅读
    MT6835<b class='flag-5'>磁</b><b class='flag-5'>编码</b>IC在航空中的驱控一体伺服系统的应用

    MT6701编码IC在弯弧机的伺服系统中的应用

    至关重要。而 MT6701 编码IC 的加入,更是为伺服系统提供了前所未有的性能提升。   http://www.abitions.com 一、MT6701
    的头像 发表于 07-25 16:38 289次阅读
    MT6701<b class='flag-5'>磁</b><b class='flag-5'>编码</b>IC在弯弧机的伺服系统中的应用

    MT6816编码IC在汽车包装机器人中的应用

    提升了包装效率,而且确保了包装过程的精准度和可靠性。 www 一、MT6816编码IC概述 MT6816编码IC是基于先进的各向异性磁
    的头像 发表于 07-24 17:23 331次阅读
    MT6816<b class='flag-5'>磁</b><b class='flag-5'>编码</b>IC在汽车包装机器人中的应用

    MT6701编码IC在自动移栽机中的应用

    MT6701编码IC在自动移栽机中的应用,分析其对提升移栽精度和效率所起到的积极作用。 www.abitions.com 一、MT6701
    的头像 发表于 07-23 16:15 266次阅读
    MT6701<b class='flag-5'>磁</b><b class='flag-5'>编码</b>IC在自动移栽机中的应用

    MT6501编码IC在PACK产线中的应用

    在现代工业自动化和智能化生产的浪潮中,精确的数据采集和高效的生产流程控制是提升产品质量、降低成本的关键。MT6501编码IC作为一种高精度、高可靠性的传感器设备,在PACK产线中发挥
    的头像 发表于 07-23 15:49 284次阅读
    MT6501<b class='flag-5'>磁</b><b class='flag-5'>编码</b>IC在PACK产线中的应用

    不同原理的编码芯片配套磁铁注意事项

    在多元化的市场中,我们经常会遇到多种基于不同原理设计的编码芯片,这些芯片如霍尔效应、AMR(各向异性磁阻)、TMR(隧道磁阻)以及GMR(巨磁阻)等,它们在结构上各有千秋,但在实际
    的头像 发表于 07-15 19:05 1370次阅读

    中空编码器选择环的还是电感式的

    更是至关重要。 首先,我们来深入了解一这两种编码器的特性。 分辨率 形状 精度 抗干扰 成本 厚度 中空编码器 高 受磁极宽度限制
    发表于 07-14 19:19

    MT6825编码IC在自动镗孔机的应用

    一种高性能的传感器芯片,其在自动镗孔机中的应用,不仅提升了设备的控制精度,也进一步推动了自动化技术的进步。 一、MT6825
    的头像 发表于 07-11 17:30 298次阅读

    直川科技高精度编码器达到国际先进水平

    直川科技研发的高精度多圈编码器,采用结构优化设计、磁铁空间布置,再加上磁场屏蔽的设计方案,解决了当前因磁场之间以及磁阻传感器之间的相互干扰而造成的编码器测量
    的头像 发表于 02-04 15:58 500次阅读
    直川科技高<b class='flag-5'>精度</b><b class='flag-5'>磁</b><b class='flag-5'>编码</b>器达到国际先进水平

    编码器是什么?

    自动化控制系统中,如数控机床、机器人、印刷机、电子数码仪器等。采用编码器能够有效地提高系统测量的精度、稳定性和可靠性,进而提升整个工程项目的效益和品质。
    的头像 发表于 12-11 14:57 2795次阅读
    <b class='flag-5'>磁</b><b class='flag-5'>编码</b>器是什么?