基于32位MCU RX24T的感應(yīng)式絕對位置傳感器解決方案

在高度自動化的現(xiàn)代工廠里，隨著人們對高精度、高效率和低成本的要求不斷增加，電感式位置傳感器正取代霍爾效應(yīng)位置傳感器和舊的磁性旋轉(zhuǎn)變壓器解決方案，成為電機控制設(shè)計的理想選擇。并且由于電感產(chǎn)品也更利于集成到簡單、緊湊的印刷電路板（PCB）中，因此可進一步滿足更輕、更小、更低成本的需求。

在本篇文章中，瑞薩電子為您帶來了一款感應(yīng)式絕對位置傳感器解決方案，此方案不僅簡單而且由于它采用現(xiàn)成的器件構(gòu)造而成（即：一個標準型PCB板、一個瑞薩位置傳感器、一些簡單的無源器件和一塊作用于感應(yīng)目標的金屬），因此其極具成本效益，且最高能夠支持高達250,000RPM的轉(zhuǎn)速。

系統(tǒng)框圖

本方案采用雙IPS2200感應(yīng)式位置傳感器（IPS）進行絕對位置檢測，優(yōu)化了線圈尺寸，而且模塊的封裝與主流市場35mm電機設(shè)計趨勢保持一致，這增加了方案的普適性。IPS2200感應(yīng)式位置傳感器圍繞電機而設(shè)計，其將傳感器扇區(qū)的數(shù)量與電機極對數(shù)相匹配，從而最大程度提高精度，同時適應(yīng)離軸（穿軸和側(cè)軸）與軸端布置。與傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)變壓器相比，無磁鐵的IPS2200的厚度可薄至十分之一，重量可輕至百分之一，且電轉(zhuǎn)速高達250krpm。

得益于該傳感器的輕薄外形和完全雜散磁場免疫使電機集成化更加容易，并為客戶提供自主制造旋轉(zhuǎn)變壓器替代方案所需的標準材料，進一步降低BOM成本。與旋轉(zhuǎn)變壓器或基于磁性的解決方案相比，IPS2200通過四線或六線連接，即可實現(xiàn)最高10倍的速度和極低的延遲。

此方案在進行布局設(shè)計時，位置傳感元件并不在瑞薩電子IC的內(nèi)部，而是PCB板上的一組線圈。這樣布局的好處在于傳感器可作為一個系統(tǒng)，根據(jù)客戶的應(yīng)用場景進行定制和設(shè)計。

在MCU的選型上，本方案采用了一款具備片上浮點單元（FPU）的32位MCU——RX24T，其在正常工作狀態(tài)下，頻率可達80MHz。該MCU適用于雙逆變器控制，可同時驅(qū)動兩組電機并能夠?qū)碗s的逆變器控制算法進行高效編譯。

此外，方案中還采用了RAA214250低壓差線性穩(wěn)壓器，該器件工作電壓范圍為2.5V至20V，輸出電流最高可達500mA，典型壓差為269mV。輸出電壓可通過外部反饋電阻在1.224V至18V范圍內(nèi)進行調(diào)節(jié)。

借助以上器件的特性

本方案具備以下幾大系統(tǒng)優(yōu)勢

具有成本效益且支持更快的轉(zhuǎn)速（最高達250,000RPM）。

此解決方案可根據(jù)客戶應(yīng)用場景進行設(shè)計，因為它支持三種機械結(jié)構(gòu)類型，而且電機電極對數(shù)與傳感器扇區(qū)數(shù)量相匹配。

此MCU有三個ADC單元，具有專用通道采樣保持功能。AD轉(zhuǎn)換可通過同步觸發(fā)器啟動。

高精度，實際分辨率：15位，精度：12位。

可應(yīng)用于

BLDC轉(zhuǎn)子位置探測檢測；適用于任何電極對數(shù)。

替代無刷旋轉(zhuǎn)變壓器。

無磁鐵轉(zhuǎn)子速度傳感器。

電機控制在工業(yè)自動化領(lǐng)域扮演著非常重要的角色，對此，瑞薩電子推出了多種成功產(chǎn)品組合方案，致力于幫助客戶實現(xiàn)精準、高效、低耗的電機設(shè)計。

審核編輯：湯梓紅

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2021-10-12 13:52:17

超越智能的觸摸傳感解決方案

　　談到觸摸感應(yīng)，無論是在MCU還是在傳感器市場上，都是增長最快的份額之一。電容式的感應(yīng)產(chǎn)品正在以非?？斓乃俣冗M入觸摸感應(yīng)的整體技術(shù)市場。據(jù)預(yù)測顯示，2011年的單年觸摸感應(yīng)半導體需求將達到30億

2018-11-05 15:54:33

超越智能的觸摸傳感解決方案

低成本的開發(fā)工具，允許設(shè)計人員針對其應(yīng)用選擇最佳的 MCU 器件，并為他們多節(jié)省一個傳感器 IC 的成本。觸摸感應(yīng)軟件套件解決方案的具體實現(xiàn)結(jié)構(gòu)框圖如圖3所示。可以選擇不同的鍵盤類型、鍵盤數(shù)量

2019-07-05 08:07:27

適用于C2000 MCU的Tamagawa T-Format絕對編碼器主接口參考設(shè)計

2022-09-19 07:04:12

速度與加速度傳感器概述

傳感器，一種是舌簧開關(guān)式轉(zhuǎn)速傳感器，另一種是應(yīng)用在柴油發(fā)動機上的電磁感應(yīng)式轉(zhuǎn)速傳感器。　　用于檢測車輛速度的傳感器有舌簧開關(guān)式、電磁感應(yīng)式、光電式和可變磁阻式車速傳感器。這四種車速傳感器分別安裝在分電器內(nèi)

2018-10-29 14:58:41

霍尼韋爾磁性位置傳感器為您提供更適合的解決方案

尼韋爾SS30、SS31x/SS41x 以及SS36x/SS46x 系列霍爾效應(yīng)傳感器能夠為無刷直流電機提供所需的精確電機轉(zhuǎn)軸位置數(shù)據(jù)?！　?應(yīng)用領(lǐng)域　　霍爾效應(yīng)位置集成電路可用于多種潛在應(yīng)用，如便攜式

2018-11-06 15:16:48

高精度TE壓力傳感器/位置傳感器/濕度傳感器

一般工業(yè)應(yīng)用創(chuàng)造了高可靠及高性價比的解決方案。TE的壓力傳感器經(jīng)過各種信號調(diào)制和處理，全范圍的溫度補償，具有模擬和數(shù)字多種信號輸出?！　?）板裝式壓力傳感器　　o可選充膠，低功耗　　o提供溫度補償

2020-07-07 16:31:22

75mm線位移智能位置傳感器

75 mm 線位移智能位置傳感器 是一個用于線性絕對位置感應(yīng)的非接觸式感應(yīng)解決方案，速度更快，精度更高。它在0mm到75mm [0 英寸到3.0英寸]范圍內(nèi)感應(yīng)一個磁鐵相對于傳感器的位置。為

2011-06-23 10:37:46

感應(yīng)式頻率域磁場傳感器設(shè)計

為解決長期制約我國電磁法勘探技術(shù)發(fā)展的感應(yīng)式頻率域磁傳感器研制問題，以法拉第電磁感應(yīng)定律為基礎(chǔ)，通過對磁芯材料研制、感應(yīng)線圈繞制、輸出信號的開環(huán)補償以及電場干擾信

2012-10-10 15:02:04

新的 IDT 感應(yīng)式位置傳感器系列在降低系統(tǒng)成本的同時提高了可靠性和靈活性

加利福尼亞州圣荷塞，2017 年 3 月 27 日 – 提供領(lǐng)先混合信號半導體解決方案的模擬和數(shù)字公司 Integrated Device Technology， Inc.IDT ）（NASDAQ:IDTI）于今天推出高性能感應(yīng)式位置傳感器新系列，提供卓越的可靠性、靈活性和可維護性，同時降低系統(tǒng)成本。

2017-04-05 09:59:28

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磁電感應(yīng)式傳感器的特點以及工作原理和分類應(yīng)用詳解

磁電感應(yīng)式傳感器簡稱感應(yīng)式傳感器，也稱電動式傳感器。它把被測物理量的變化轉(zhuǎn)變?yōu)?b class="flag-6" style="color: red">感應(yīng)電動勢，是一種機-電能量變換型傳感器

2017-05-26 09:14:04

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32位微控制器RX24T系列MCU開發(fā)方案

RX24T系列屬于32位微控制器，特別適于雙逆變器控制，內(nèi)置有浮點單元（FPU），使其能夠輕松地對復雜的逆變器控制算法進行編程。這極大地縮短了軟件開發(fā)、溢流管理和整體維護所需的時間。

2017-09-01 15:17:02

磁感應(yīng)式位移傳感器測量技術(shù)分析　

mainSENSOR磁感應(yīng)式位移傳感器基于創(chuàng)新的磁感應(yīng)測量原理，該原理由德國米銥公司研發(fā)，集合了電感式位移傳感器和磁位移傳感器的優(yōu)勢。磁感應(yīng)式位移傳感器常被用于替代電感式位移傳感器和接近開關(guān)，用于自動化過程控制，包裝工業(yè)和設(shè)備監(jiān)控。

2018-05-15 11:52:00

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曲軸位置傳感器工作原理

磁電感應(yīng)式轉(zhuǎn)速傳感器和曲軸位置傳感器分上、下兩層安裝在分電器內(nèi)。傳感器由永磁感應(yīng)檢測線圈和轉(zhuǎn)子（正時轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)子）組成，轉(zhuǎn)子隨分電器軸一起旋轉(zhuǎn)。正時轉(zhuǎn)子有一、二或四個齒等多種形式，轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)子為24

2018-09-26 17:32:18

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