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

如何实现断电后的不间断位置追踪?

Robot Vision 来源:电子发烧友网 作者:Sisyphus 2022-10-10 02:02 次阅读
电子发烧友网报道(文/李宁远)在任何场景的位置传感应用里,位置传感器编码器可以说是无处不在。不论是工业自动化设备的实时控制还是汽车的实时定位,现代设备依靠这些传感持续提供系统位置数据,而且越来越需要设备在断电情况下这些位置数据仍然能保持不间断。

位置信息的不间断输出

为了保证位置数据不中断,目前最常见的办法是利用位置传感器或编码器提供某个角度范围的真正通电的位置信息(True Power-On)。想要得到更宽的测量范围的TPO位置信息,系统需要使用一个备用电源来跟踪和记忆意外断电后单个传感器的多次旋转或跟踪多个转弯运动。也可以在设备中加齿轮减速,将多次旋转减速到单匝进行检测,再找到TPO多匝位置信息。

备用电源加内存加单匝传感的方案成本还是很高的,虽然这种办法的确解决了断电情况下位置信息的通电持续输出,但是设计起来也比较复杂。其原理无外乎利用备用电源或者其他模块产生的电压峰值为外部电路供电,记录下FRAM中的匝数信息实现TPO位置输出。不管如何,使用外部功率来记录的方法既增加了系统规模也提升了成本。

如果不需要外部功率来记录外部磁场的旋转次数,那系统规模和成本就能大大减少,位置传感设计上也能简化不少。

TPO磁性位置传感应用

从基于霍尔效应的磁传感器,到基于各向异性磁阻效应的磁传感器AMR传感,还有基于巨磁阻的GMR传感,还有基于隧道磁阻的TMR传感,这些是位置传感的核心技术。

举例来说,基于磁阻效应的TPO多匝磁位置传感器由多个磁阻效应元件纳米线组成的螺旋组成,在外部磁场的旋转变化下,位置状态可以通过测量电阻来确定。这种位置数据收集,仅仅依赖于外部磁场,匝数记录操作不需要额外的备用电源或者其他能提供电压的能量收集技术。断电状态结束,重新向传感器供电时可以读出旋转计数状态,不需要额外的复位等其他操作。

相比于其他位置传感技术,霍尔效应位置传感在工业自动化应用里肯定是最多的那一类选择。TPO霍尔传感也是位置检测中常见的一类传感。这类TPO霍尔传感,需要优化的绝对精确计时步进大小来确保从TPO状态到运转模式的平滑过渡。TPO霍尔传感通常带有经优化的定制磁路减少磁铁不良影响和系统偏差,用以响应铁磁体目标生成的磁信号从而进行开关。

不论具体采用了何种技术手段实现TPO,这种具有真通电状态的位置传感显著降低自动化设备断电时位置检测系统设计的复杂性和工作量,成本上也能做得更低。在任何对运控、位置检测有高性能要求的系统里,TPO的实现提升了位置传感的性能上限。

几种TPO位置传感器

TPO霍尔传感

霍尔传感挑选的是Allegro的真通电状态传感器ATS系列,包含霍尔元件、永磁体和电子电路,该系统霍尔元件采用光刻技术校准,精度好于1µm。传感器可以在绝对零速下工作并提供TPO信息。精确的计时步进大小确保了从TPO状态到运转模式的平滑过渡,先进的数字电路设计保证了器件对磁过冲和峰值间值变化导致信号异常的高容忍度。
IMG_256
Allegro
磁阻效应TPO位置传感
IMG_256
ADMT4000,ADI
上图是ADI推出的TPO多匝位置传感器ADMT4000,结合了GMR传感、AMR传感和集成信号调节IC。在信号调节IC的增强下,磁性误差和机械公差误差被消除,传感器能够提供±0.25°精度水平下最多46转的位置记录。即便是在靠近电机使用时,器件也表现出了极高的对杂散磁场的免疫能力。

小结

在工业场景中,断电后机器人或其他自动化设备都需要继续跟踪位置信息,不管是旋转应用还是线性应用,都需要不间断的位置传感来收集工厂级数据进而提升运控系统性能。汽车应用中TPO位置检测的应用同样如此。集成TPO的位置传感器将以往需要外部功率支持的方案大大简化,既降低了系统设计的复杂性也降低了成本,可以更轻松地实现真正通电状态下不间断的位置追踪。

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
  • 传感器
    +关注

    关注

    2545

    文章

    50411

    浏览量

    750773
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    在线与备用不间断电源之间差别

    不间断电
    深圳市宝威特电源有限公司
    发布于 :2024年10月16日 09:03:28

    什么是离线不间断电

    不间断电
    深圳市宝威特电源有限公司
    发布于 :2024年09月21日 09:14:07

    ups不间断电源—ups不间断电源“罢工”了吗?这样解决

    ups不间断电源是一种常见的电源设备,用于保护计算机和其他重要设备免受电源故障的影响。然而,ups不间断电源也会出现一些常见故障,下面是一些常见的故障以及处理方法: 1、故障一:ups不间断电
    的头像 发表于 09-10 19:53 386次阅读
    ups<b class='flag-5'>不间断电</b>源—ups<b class='flag-5'>不间断电</b>源“罢工”了吗?这样解决

    UPS不间断电源—UPS不间断电源维护攻略

    UPS不间断电源的日常维护: 1、定期检查UPS不间断电源的电池组,确保电池组无漏液、变形、损坏等情况。 2、定期测量UPS不间断电源电池组的电压和内阻,记录电池组的使用情况,以便及时更换电池组
    的头像 发表于 09-10 15:59 365次阅读
    UPS<b class='flag-5'>不间断电</b>源—UPS<b class='flag-5'>不间断电</b>源维护攻略

    UPS不间断电源为何尖叫不止?怎么处理?

    如果UPS不间断电源碰到UPS不间断电源报警器一直鸣叫的情况,可以这样处理。
    的头像 发表于 09-07 09:18 700次阅读
    UPS<b class='flag-5'>不间断电</b>源为何尖叫不止?怎么处理?

    GUTOR不间断电源的主要功能是什么?

    GUTOR不间断电源的主要功能是什么?
    发表于 09-06 17:44

    GUTOR不间断电源的主要特点是什么?

    GUTOR不间断电源的主要特点是什么?
    发表于 09-04 17:53

    不间断电源基本功能有什么

    不间断电
    深圳市宝威特电源有限公司
    发布于 :2024年08月30日 09:01:20

    不间断电源输出电压低怎么维修

    不间断电源(Uninterruptible Power Supply,简称UPS)是一种能够在主电源故障时提供临时电力的设备,以确保关键设备如计算机、服务器等在电力中断时能够继续运行。如果不间断电
    的头像 发表于 07-16 14:35 794次阅读

    电脑UPS不间断电源如何连接?电脑UPS不间断电源转换时间是多少?

    电脑UPS不间断电源如何连接?电脑UPS不间断电源转换时间是多少? 电脑UPS(不间断电源)是一种装置,它可以在电力中断的情况下为电脑提供持续的电力供应,以避免数据丢失或电脑损坏。连接电脑UPS
    的头像 发表于 01-10 16:50 2644次阅读

    什么是UPS?不间断电源有什么用?UPS(不间断电源)的类型

    UPS是不间断电源(Uninterruptible Power Supply)的缩写,它是一种电子设备,用于在停电时向其他设备(如计算机、通信设备等)供电。
    的头像 发表于 01-03 14:42 1.3w次阅读
    什么是UPS?<b class='flag-5'>不间断电</b>源有什么用?UPS(<b class='flag-5'>不间断电</b>源)的类型

    如何应对不间断电源(UPS)设计挑战

    如何应对不间断电源(UPS)设计挑战
    的头像 发表于 12-04 10:14 516次阅读
     如何应对<b class='flag-5'>不间断电</b>源(UPS)设计挑战

    SiC 器件如何颠覆不间断电源设计?

    SiC 器件如何颠覆不间断电源设计?
    的头像 发表于 11-23 16:17 358次阅读
    SiC 器件如何颠覆<b class='flag-5'>不间断电</b>源设计?

    不间断电源(UPS)的主要组件

    不间断电源或不间断电源(UPS)是一种在输入电源或市电发生故障时向负载提供应急电源的电气设备。
    的头像 发表于 11-14 16:40 1606次阅读

    UPS不间断电源具备哪些功能?UPS不间断电源的5种拓扑结构

    UPS不间断电源具备哪些功能?UPS不间断电源的5种拓扑结构  UPS不间断电源(Uninterruptible Power Supply)是一种用于保护电子设备免受电力中断、电压波动和其他电能
    的头像 发表于 11-09 16:53 1633次阅读