利用 A1339 角度传感器 IC 进行低功率和转动计数感应 

分享 收藏 已有 391 次阅读  2017-12-28 15:23   标签A1339  角度传感器 
利用 A1339 角度传感器 IC 进行低功率和转动计数感应

作者:Trevor Buys 和 William Wilkinson
Allegro MicroSystems, LLC

简介

无论是工业自动化和机器人技术,还是电动助力转向 (EPS) 和电机位置传感,许多应用都需要监测旋转目标的角度。要设计一种可满足此类应用需求的成功的角度测量系统,必须依照用户的要求。本应用说明介绍了如何在要求传感器在多任务模式下运行的电池供电应用(汽车或非汽车)中使用 Allegro A1339 角度传感器 IC。

要求传感器在熄火状态下仍然可以运行的汽车系统

部分汽车角度感应应用要求在熄火状态下仍然具备角位置跟踪能力。在熄火状态下,车内的大部分稳压器都不会运行。因此,必须在熄火状态下仍然可以运行的传感器通常直接由汽车电瓶 (12 V) 供电。此类应用包括但不限于:

通常情况下,这些电机和安全带系统通过齿轮连接,因此角度传感器 IC 需要计算多个角度传感器旋转。为此,A1339中采用了可以计算磁体旋转圈数的电路。当传感器 IC 连接到汽车电池时,它们还必须具有低功耗模式,以实现高效的电池使用。即使当车辆处于熄火状态时,传感器 IC 仍然必须跟踪磁体的转动计数 (TC) 。即使是设置到低功率模式中时,A1339  仍然可以监控并持续跟踪 TC。这样可以保证系统可以在使用 A1339 时无论系统处于点火模式还是熄火模式都可以
准确而且持续地跟踪方向盘的位置或安全带的张紧度。从传统意义上讲,这种熄火模式要求需要通过组合相对复杂的机械和电子组件才能够实现。A1339  降低系统复杂程度,并通过执行绝对角度测量和 TC 跟踪来减少多个系统组件,同时可以降低车辆在熄火状态下的电瓶功耗 (70 μA)。

 

<img title="利用 A1339 角度传感器 IC 进行低功率和转动计数感应" style="BORDER-TOP-STYLE: none; BORDER-LEFT-STYLE: none; HEIGHT: 328px; BORDER-BOTTOM-STYLE: none; PADDING-BOTTOM: 0px; PADDING-TOP: 0px; BORDER-RIGHT-STYLE: none; PADDING-LEFT: 0px; MARGIN: 0px; PADDING-RIGHT: 0px; WIDTH: 650px" alt="图 1:转动计数例子" src="http://www.allegromicro.com/~/media/Images/Design/AN296139/AN296139-Fig-1.ashx?h=328&w=650&la=zh-CN&hash=7B37236713FF51E175776EA0DAF52A2A1C3B0D4E" real_src="http://www.allegromicro.com/~/media/Images/Design/AN296139/AN296139-Fig-1.ashx?h=328&w=650&la=zh-CN&hash=7B37236713FF51E175776EA0DAF52A2A1C3B0D4E" action-data="http%3A%2F%2Fwww.allegromicro.com%2F~%2Fmedia%2FImages%2FDesign%2FAN296139%2FAN296139-Fig-1.ashx%3Fh%3D328%26w%3D650%26la%3Dzh-CN%26hash%3D7B37236713FF51E175776EA0DAF52A2A1C3B0D4E" action-type="show-slide">图 1:转动计数例子

 

A1339 产品概览

A1339  是一款基于磁性圆形垂直霍尔 (CVH) 技术的 360°角度传感器 IC,可提供无触点高分辨率角度位置信息,是 Allegro 最快速的 360°角度传感器 IC。它具有包括下列功能的片上系统 (SoC) 架构:CVH 前端、数字信号处理、SPI、ABI/UVW 和 PWM 输出。
它包括片上 EEPROM 技术,可以灵活地对校准参数进行行尾编程。
A1339  非常适合用于要求进行高速 0°至 360°角度测量的汽车应用,例如电子动力转向 (EPS)、旋转式换档器 (PRNDL)、安全带张紧器和油门系统。

A1339  角度传感器 IC 器件设计用于支持各种有应用,而且有多种工作模式,可以按照输出模式或功耗进行设置。

通过 SPI 或曼彻斯特接口,A1339  能够报告直接角度输出(通过选定的输出接口报告的 12/15 位数字角度输出)或转动计数 (TC) 输出,TC 输出是磁体目标在顺时针或逆时针方向转动的圈数的量化跟踪计数。

在功耗方面,A1339  可以提供正常功率模式、低功率模式和超低功率运输模式。

A1339  专门针对电池供电的应用设计,在这些应用中跟踪目标旋转的任务可以分配到两种任务模式中的一种。第一种工作模式可描述为角度跟踪模式,传感器 IC 会跟踪全带宽输出并以全分辨率提供角度输出测量结果(这是 A1339  的正常功率模式)。

第二种工作模式(低功率模式)可以视为转数跟踪模式。这一模式中,传感器 IC 不需要以全分辨率跟踪角度,跟踪目标的转动计数值足以。
转动计数单位的大小可以通过 A1339 中的 EEPROM 进行预设,可以设置为 180 或 45 度。在将转动分别定为 45° 或 180° 时,A1339 跟踪 -2048/+2047 转或 -512/+511 转。
转数计数值存储在主串行寄存器中,可通过 SPI 或曼彻斯特协议(在 LPM 之外)随时读取。
该值存储为 12 位带符号 2 的补码值。


更完善的内容请参考 http://blog.sina.com.cn/s/blog_49b559340102xk2p.html


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