本文重點介紹Allegro的A1335角度傳感器集成電路(IC)及其先進的片上線性化技術。本文檔包括線性化選項,角度誤差,精度誤差,平均磁場和氣隙依賴性,磁體誤差分析,分段線性化,諧波線性化,角度延遲注意事項等。
從工業自動化和機器人技術到電子助力轉向和電動機位置傳感,工業中的許多應用都需要以同軸或離軸方式監視旋轉軸的角度。
用于上述應用的任何成功的角度測量系統的設計都必須基于特定應用的需求。其中包括:氣隙(離軸或軸上)氣隙,精度和溫度范圍等。
磁角測量系統有兩個主要誤差源:
傳感器IC相關錯誤
- 固有非線性
- 參數溫度漂移
- 噪音。
磁輸入相關的錯誤
- 場強變化
- 場非線性
每個Allegro角度傳感器IC在生產過程中均使用均勻的磁場在Allegro進行測試和校準。結果,在將角度傳感器IC交付給客戶之前,固有的IC非線性和溫度漂移已降至最低。請參考產品數據表以獲取溫度漂移信息。
在設計中使用磁體時,磁輸入很可能在整個旋轉范圍內都不均勻–它將具有固有誤差。這些磁輸入誤差會導致系統中的測量誤差。
當考慮具有更高固有磁誤差的側軸或離軸設計時,這些因素變得尤為重要。如果磁輸入的誤差貢獻占支配地位,則即使是最精確校準的角度傳感器IC也會產生不準確的結果。在大多數情況下,即使是軸上的磁性設計,在生產模塊中的客戶模塊組裝過程中也會出現較大的偏差。這些磁錯誤源是不可避免的,而減輕它們幾乎總是很昂貴,而且常常是不可能的。
Allegro A1335角度傳感器IC的方法是通過使用先進的線性化技術來補償客戶終端生產位置的這些誤差,從而解決此問題。
該文檔說明了如何通過A1335將超過±20度的與磁輸入有關的誤差線性化至低至±0.3度–大約提高了65倍。
可以基于來自目標磁體圍繞角度傳感器IC的單次旋轉的數據來執行該線性化。從該旋轉獲得的角度讀數用于生成線性化系數,然后將其存儲到片上EEPROM中,從而針對該磁性系統優化該角度傳感器IC。Allegro可以提供必要的軟件和/或DLL,以幫助客戶在其生產線的末端對這些設備進行編程。
離軸(左)和離軸(右)
線性化選項
A1335角度傳感器IC提供了兩種線性化技術。第一個稱為 分段線性化, 第二個稱為 諧波線性化。
分段線性化是一種可編程功能,它允許調整角度傳感器IC的傳遞特性,以便可以通過角度傳感器IC以相應的線性角度增量輸出施加的磁場矢量角度的線性變化。它是根據磁鐵繞角度傳感器IC旋轉一圈所收集的數據執行的。
另一方面,諧波線性化以11個校正諧波的形式施加線性化,其相位和幅度通過對磁體圍繞角度傳感器IC的一圈旋轉收集的數據執行的FFT(快速傅立葉變換)確定。使用Allegro提供的軟件來計算系數和對片上EEPROM進行編程,可以很容易地實現這兩種技術。請與您當地的Allegro代表聯系,以獲取最新的DLL,軟件GUI和編程硬件。
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