Este artículo se centra en el circuito integrado (IC) del sensor de ángulo A1335 de Allegro y su avanzada tecnología de linealización en chip. Este documento incluye opciones de linealización, error angular, error de precisión, campo magnético promedio y dependencia del entrehierro, análisis de error magnético, linealización segmentada, linealización armónica, consideraciones de retardo angular y más.
prólogo
Muchas aplicaciones en la industria, desde la automatización industrial y la robótica hasta la dirección asistida electrónica y la detección de la posición del motor, requieren el control del ángulo de los ejes giratorios en disposiciones dentro o fuera del eje.
El diseño de un sistema de medición de ángulos adecuado para las aplicaciones anteriores debe basarse en las necesidades de la aplicación específica. Estos incluyen la ubicación (fuera del eje o en el eje), el espacio de aire, la precisión, el rango de temperatura, etc.
Hay dos fuentes principales de error en los sistemas de medición de ángulos magnéticos.
Error relacionado con el IC del sensor
- no linealidad inherente
- deriva de temperatura paramétrica;
- ruido.
Error relacionado con la entrada magnética
- Fluctuaciones en la fuerza del campo eléctrico
- No linealidad de campo
Cada circuito integrado de sensor de ángulo de Allegro se prueba y calibra utilizando un campo magnético uniforme durante la fabricación en Allegro. Como resultado, la no linealidad intrínseca del IC y la deriva de temperatura se minimizan antes de que el sensor de ángulo IC se envíe al cliente. Consulte la hoja de datos del producto para obtener información sobre la variación de temperatura.
Si su diseño utiliza imanes, es probable que la entrada magnética no sea uniforme en todo el rango de rotación y tenga errores inherentes. Estos errores de entrada magnética provocan errores de medición del sistema.
Estos factores se vuelven especialmente importantes cuando se consideran diseños de eje lateral o fuera del eje con altos errores magnéticos inherentes. Incluso los circuitos integrados de sensor de ángulo calibrados con mayor precisión producirán resultados inexactos si domina la contribución de error de la entrada magnética. En la mayoría de los casos, incluso los diseños magnéticos en el eje sufren desalineaciones relativamente grandes que se producen durante el montaje de los módulos del cliente en la línea de producción. Estas fuentes de errores magnéticos son inevitables y mitigarlas suele ser costoso y muchas veces imposible.
El enfoque IC del sensor de ángulo Allegro A1335 resuelve este problema utilizando técnicas avanzadas de linealización para compensar estos errores en la ubicación de fabricación final del cliente.
Este documento muestra que los errores relacionados con la entrada magnética superiores a ±20 grados pueden ser linealizados por el A1335 a ±0,3 grados. Esto es aproximadamente una mejora de 65x.
Esta linealización se puede realizar en función de los datos de una rotación del imán objetivo alrededor del IC del sensor de ángulo. El ángulo leído de esta rotación se usa para generar coeficientes de linealización, que se almacenan en una EEPROM en el chip para optimizar el IC del sensor de ángulo para ese sistema magnético. Allegro puede proporcionar el software y/o DLL necesarios para ayudar a los clientes a programar estos dispositivos en las etapas finales.
opciones de linealización
Hay dos técnicas de linealización que se ofrecen en el IC del sensor de ángulo A1335.primero llamado linealización segmentada, y el segundo se llama Linealización armónica.
La linealización segmentada es una característica programable que permite el ajuste de las características de transferencia de un sensor de ángulo IC para que los cambios lineales en el ángulo del vector del campo magnético aplicado puedan generarse como incrementos angulares lineales correspondientes por el sensor de ángulo IC. Esto se hace para los datos recopilados de una rotación del imán alrededor del IC del sensor de ángulo.
La linealización armónica, por otro lado, es la forma de 11 armónicos corregidos cuya fase y amplitud están determinadas por una FFT (Fast Fourier Transform) realizada en los datos recopilados de una rotación del imán alrededor del sensor de ángulo IC Aplique la linealización en . Ambas técnicas se pueden implementar fácilmente utilizando el software proporcionado por Allegro para calcular los coeficientes y programar la EEPROM en el chip. Comuníquese con su representante local de Allegro para obtener las DLL, las GUI de software y el hardware de programación más recientes.