![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Таблицы 4. Основные технические характеристики современных программируемых ИС Холла
Перпендикулярные компоненты внешнего магнитного поля генерируют напряжение Холла UH на интегрированном в ИС элементе Холла, чувствительном к северному и южному полюсу магнита (рис. 8 а). Это напря жение представляет собой готовую аналоговую характеристику, поэтому стандартная линейная ИС Холла является самым простым устройством и немногим отличается от дискретного линейного элемента: например, в ИС типа MLX90242 (рис. 9 а) это напряжение усиливается и перенаправляется на выходной драйвер
Рис. 3 Классический интегральный линейный датчик Холла MLX90242 Таблица 5. Сравнительные характеристики новейших абсолютных интегральных угловых энкодеров Холла
Схема включения датчика в измерительную сеть MLX90316 — новейшая программируемая гибридная ИС абсолютного магнитного углового энкодера в диапазоне 0–360° на базе технологии Tria Рис. 45. Практическая реализация технологии Tria is™ в MLX90316 Melexis: а — размещение магнита относительно сенсорной части и схема измерения угла с MLX90316 в корпусе SOIC48; б — взаиморасположение магнита относительно сенсорных частей и схема измерения угла с MLX90316 в корпусе TSSOP416 Функциональная схема MLX90316 показана на рисунке 45в. Рис. 45в. Практическая реализация технологии Tria is™ в MLX90316 Melexis: функциональная схема ИС MLX90316 Кроме собственно сенсорной части этапы обработки сигнала в ИС включают: мультиплексирование (MUX), усиление, АЦП, ЦОС с микроконтроллером, RAM, ROM и EEPROM. Первая ступень схемы предназначена для кодировки сигналов механического угла в два дифференциальных сигнала с фазовой разницей 90° — синусный и косинусный (рис. 46). Синусно-косинусные сигналы UX и UY, пропорциональные величине магнитного потока, обрабатываются в дифференциальной аналоговой цепи с применением классических техник отмены сдвигов (spinning и chopper — стабилизированный усилитель), а затем оцифровываются АЦП с разрешением, конфигурируемым в 14 или 15 бит, и передаются в блок ЦОС. Рис. 46. Формирование первичных синусно-косинусных сигналов в MLX90316 Основным элементом блока ЦОС является 16-битный RISC-микроконтроллер, использующий цифровое представление сигналов для вычисления угла посредством табличной функции арктангенса2, применяемой к соотношению сигналов UY / UX: ² В MLX90316 вычисление функции арктангенса осуществляется именно посредством просмотра таблиц, без применения CoRDiC-алгоритма Функциональность ЦОС управляется специальным микрокодом микроконтроллера (firmware — F/W), хранимым в памяти ROM. В дополнение к функции арктангенса ATAN микрокод F/W контролирует всю аналоговую цепь, выходную передаточную характеристику, выходной протокол, этапы калибровки, программирования и режимы самодиагностики. Поскольку функция ATAN вычисляется из соотношения UY / UX (как при использовании магниторезистивных датчиков), угловая информация является независимой от вариаций плотности потока при изменении воздушного зазора, магнитных неоднородностей, влияния температуры, несогласований двух квадратурных сигналов. В отличие от классических датчиков Холла рассматриваемый измерительный принцип обеспечивает улучшенную температурную точность, способность измерять углы в диапазоне 360° с высокой линейностью, независимой от взаимоположения ИС и магнита. Текущее цифровое значение угла затем может быть преобразовано 12-битным ЦАП в аналоговую форму. Другие типы выходного формата, поддерживаемые ИС, — 12-битный ШИМ и последовательный выход (см. табл. 13). Выходная передаточная характеристика датчика полностью программируема (смещение, усиление, ограничивающие уровни), причем в отличие от однократно программируемых энкодеров Austriamicrosystems программирование рабочих настроек и коэффициентов MLX90316 выполняется в перепрограммируемой энергонезависимой памяти EEPROM [103–108, 116].
Поскольку MLX90316 работает в диапазоне полей 50 мТл, так же, как и все энкодеры, представленные в таблице 12, данная ИС может быть использована в качестве альтернативной замены AS5040 в конструкции цифрового датчика положения педали, изображенной на рис. 38 в части 6 настоящей публикации. Одновременно MLX90316 является новым, практически однокомпонентным решением для аналоговых датчиков, показанных на рис. 41 (при цене ИС от $1.20). Схему подключения MLX90316, приведенную на рис. 47, Melexis рекомендует специально для аналоговых датчиков.
|