【導讀】精密的自動控制系統需要精確的位置測量，尤其是在機器人等工業應用中，要實現精確的電機控制，需要高度精確的測量。感應式編碼具有高精度、高穩定性和其他具吸引力的優勢。
安森美(onsemi)開發了一款全新旋轉式工業位置傳感器，結合了高精度、高速度和高穩定性——將電感式位置感測提升到一個新的水平，適用于工業應用。這創新方案采用了專利的電感式傳感器設計技術，使其能夠提供比其他電感式位置傳感器更高的精度。
圖1.工業產品線上的機械臂
安森美的新型雙電感架構是一種可以用于各種機械測量的通用方法。主要用于感知旋轉位置（和速度），該技術可提供20-bit的分辨率。各種傳感器尺寸選項配置可供選用于許多不同的應用。
使用一個38 毫米傳感器在 6,000 RPM 轉速時能達到 +/-50 角秒的精度。在犧牲些許精度的情況下，NCS32100可支持高達100,000 RPM的轉速。
電感式傳感器不易受各種污染或干擾影響，包括液體、污垢和灰塵、磁場、EMI和強烈振動。NCS32100也不易受機械振動的影響，可以區分轉子到定子的平移和轉子到定子的旋轉。例如，它可以區分旋轉運動（被測量）和X、Y或Z軸的振動（可以根據需求剔除）。
NCS32100提供高集成度，這使其成為簡單且易于使用的解決方案。它包含一個帶有閃存以存儲配置設置的Arm? Cortex?-M0+處理器。它還帶有一個集成的以及能夠快速自我校準的程序（以盡量減少生產停機時間），使其能夠補償PCB的不對稱性。只需要轉子轉動，就可在2秒內完成這種校準。它有一個易于使用的編程界面，可結合各種傳感器和PCB使用，實現不同設計、形狀、尺寸和外形因素，以獲得最大的設計靈活性。
該方案可以直接以數字的格式輸出位置和速度，不再需要從原始模擬信號中推導出這些信息。NCS32100可以減少所需的其他元件數量，以及設計時間和風險。基于NCS32100的方案可以用12個元件完成，而類似的38mm光學編碼器則需要100多個元件。對比這兩種解決方案，基于NCS32100的傳感器可減少一個數量級的BOM。
圖2. 雙電感旋轉式位置傳感器
靈活的機械規格允許在實際條件下實現+/-50角秒的精度。例如，在NCS32100參考設計中，轉子到定子的氣隙為0.1mm到0.5mm，轉子到定子的傾斜度不超過0.5度，這也是完全可以接受的。除了參考設計提供的0.1至0.5mm之外，傳感器可以實現不同的氣隙，1mm是一個常見的典型氣隙。此外，自我校準不需要參考編碼器；只需確保轉子轉速在100 RPM和1,000 RPM之間。
高度的可配置性使其能夠與各種PCB傳感器一起使用，使終端用戶能夠配置和差異化其解決方案。
NCS32100的前端有一個自動增益放大器（AGC）和一個集成模數轉換器（ADC）。集成的Arm? Cortex?-M0+微控制器包括非易失性閃存（NVM）和一個用于與主處理器通信的可配置接口。
設計人員可選擇一系列可選功能以進一步提高NCS32100的性能，包括延遲外推、低通濾波（LPF）、開路線圈檢測和自動歸零。此外，安森美還提供參考設計和評估板，以幫助設計人員實現快速評估和快速投放市場。
在有許多快速移動機械的工業應用中，準確的位置感知是必不可少的。準確度、速度、集成度、易用性、穩定性以及不易受各種污染或干擾影響的抗干擾性結合，使NCS32100成為非常有優勢的解決方案。
安森美的旋轉式工業位置傳感器為工業應用中的旋轉感測提供了出色的解決方案。了解更多關于NCS32100和電感式位置感測的新方案，實現全新高精度旋轉位置編碼器。
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