来自onsemi的旋转位置传感器在感应传感上实现了新的旋转

本周，我们将对Electronica交易会进行更多报道，这次是onsemi的新型旋转位置传感器。NCS32100在昨天的展会上宣布，它使用专利技术来克服感应传感的限制。

新传感器的方法旨在取代基于光学编码器的位置传感器。而且，与这些传感器不同，NCS32100不受温度和振动变化的影响。这些方面使它们非常适合极端环境条件具有挑战性的工业应用。

 

All About Circuits主编Jeff Child在安森美位于Electronica的展位上与安森美的Alessandro Maggioni谈论了该公司新的NCS32100旋转位置传感器。

 

在本文中，我们介绍了NCS32100的功能，探讨了它如何采用一种新的位置感知方法，并分享了我们采访onsemi EMEA区域营销经理Alessandro Maggioni时的观点。

 

感应式位置传感的新机遇

当今的工业格局充满了快速移动的机器人、输送机和其他机械。速度与高精度相结合，已成为许多应用的基准。

Maggioni说，感应编码器在工业应用中有着悠久的历史，但它们在历史上一直局限于不要求高精度和低转速运行的用例。通过NCS32100，onsemi采用了一种新的方法，将感应编码器的可靠性与光学编码器的精度和速度相结合。

NCS32100使用38毫米传感器，在6000转/分的转速下提供+/-50弧秒的精度。或者，NCS32100可以支持高达100000转/分的速度，但精度会降低。重要的是，感应传感器对几乎所有形式的污染或干扰都具有较低的灵敏度。它们对机械振动也不敏感，并且没有“一阶”温度依赖性。

 

易于实现和连接

根据Maggioni的说法，NCS32100传感器很容易集成到工业系统中。该芯片有一个内部前端会话前端，提供自动增益和一个模数转换器（ADC）。该设备还嵌入了一个DSP和一个Arm Cortex-M0+CPU内核。更多信息可在NCS32100数据表中找到。下图显示了使用NCS32100芯片的完整位置传感器组件。

 

这里显示的是基于NCS32100编码器芯片的完整传感器位置解决方案。图片由onsemi提供

 

嵌入式Arm MCU提供固件配置和校准功能，以及NVM闪存和使用UART或SPI链路的易于配置的通信接口。NCS32100与位置传感器硬件一起工作，该硬件由定子PCB和转子PCB组成。

转子PCB自由旋转，而定子PCB保持静止并安装NCS32100芯片。定子PCB是一种双感应线圈设计，带有励磁线圈和NCS32100和连接器的接口。整个总成连接到轴上。

“这一切都非常简单，易于连接，”Maggioni说，“这是一个集成的解决方案，比竞争对手的解决方案需要更少的额外组件。”该解决方案与竞争对手的产品的区别还在于，它输出位置和速度数据，而不仅仅是需要从中得出位置的原始模拟信号。

 

NCS32100实现简单的PCB设计

Maggioni表示，NCS32100技术还允许在PCB级别实现简单而灵活的实现。它具有高度可配置性，因此工程师可以使用不同尺寸的PCB传感器设计，这意味着他们可以更容易地区分自己的设计。正如下面的用例图所示，PCB设计可以非常简单。

 

NCS32100使工程师能够进行简单的PCB传感器设计。图片由onsemi提供。（点击图片放大）

 

使用NCS32100的PCB设计不需要在转子PCB上焊接组件。在定子PCB上，NCS32100编码器驱动、读取和编码来自PCB传感器的信号。传感器可以针对不同的尺寸和精度进行配置。

正如用例所示，传感器周围有一些组件。NCS32100上的调试端口提供对MCU固件进行编程的访问权限。一个5针连接器连接主控制器和一个可选的备用电池。

此外，onsemi提供STR-NCS32100-GEVK评估套件，使用户可以使用NCS32100设备创建自己的产品。它与onsemi的Strata Developer Studio软件接口。该板连接了PCB转子和定子固定装置，但该固定装置可以拆除，因此传感器可以安装到自定义应用程序中进行评估。

 

两全其美？

随着高速、高精度工业齿轮需求的增长，位置传感技术需要跟上步伐。此外，onsemi可能已经找到了一种在不增加系统设计复杂性的情况下提供这种更高性能的方法。