磁旋转编码器应用研究

【摘 要】 本文介绍了智能轴角传感器的原理和实现方法，给出了磁旋转编码器的应用原理和设计方法，同时详细介绍了AS5045的关键应用技术，提出了一种新的轴角采集与测量的实现途径。

【关键词】测量轴角；AS5045；磁旋转编码器

1 引言

编码器是一种数字传感器，其重要的功能是将机械运动中的物理变量诸如转速和转度等物理计量转化成数字脉冲信号以便于数据收集，随着新技术的应用，目前编码器和计算机技术的融合正在日益发展，通过数字信号的处理和转换，可以实现编码器快速及时的检测和控制应用，这也为目前的工业自动化发展推动做了很大的贡献，目前，编码器通常被用作工业系统伺服电机的转角测量。

而目前广泛应用的磁旋转编码器能够做到在工业自动化控制过程中将多个元器件重新排列组合形成性的功能，并且此旋转编码器还可以在高速环境下稳定运转，因此相比较传统的光电编码器而言就具有结构简单体较小并且造价低的特点，在工业生产过程中被广泛运用，近年来，尤其是工业生产领域伴随着高精度测量和工业自动化控制要求的不断提升，此旋转编码器的躬耕也在不断增强，尤其是作为数控机床和自动化设备的位置检测功能和应用，目前已经呈现出越来越重要的位置，目前磁旋转编码器已经成为机床和工业机器人在工业生产过程中传输速度测量仪表的测控环节不可缺少的重要组成部分。

2 AS5040设计原理

AS5045磁旋转编码器是以霍尔原理非接触式测量轴角的原理为基础而设计的，提供PWM输出和绝对值串行输出，是一个完整的片上系统，用于精确测量整个360°范围内的角度。AS5045在单个封装内整合了集成式Hall元件、模拟前端和数据信号处理功能。检测转轴角位置时,需在转轴的端部安装一个纽扣形磁铁。通过芯片内部的线性霍尔阵列检测出磁铁的磁场强度分布是其工作原理,把角度信息从其中分离出来。其分辩率达到0.0879度=每圈4096个位置。AS5045具有内部稳压器，可在3.3V或5V供电电压之下运行。

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