Encoder Hall-Chip für absolute Hohlwellen- und Lineargeber bis 18 Bit

Als vollintegrierte Single-Chip-Lösung eignet sich iC-MU zur Abtastung magnetischer Polräder und Bänder für typische Motion-Control-Applikationen, wie beispielsweise für absolute Positionsgeber, Inkrementalgeber und Kommutierungsgeber für bürstenlose Motoren.

Anbieter zum Thema

SIKO GmbH

FAULHABER Antriebssysteme

PEAK-System Technik GmbH

iC-Haus GmbH

Die Positionsdaten werden in Echtzeit erzeugt und über serielle Schnittstellen (BiSS, SSI, SPI) sowie als Inkrementalsignal verzögerungsfrei angeboten – dank der besonderen FlexCount-Interpolation ist eine beliebige Impulszahl wählbar. Die zur Single-Chip-Lösung passende magnetische Maßverkörperung hat zwei Inkrementalspuren mit Polbreiten von ca. 1.28 mm; dem Sensor genügt ein typischer Arbeitsabstand von 4/10 mm. Für beste Echtzeiteigenschaften kommen zwei simultan arbeitende Sinus-Digitalwandler zum Einsatz, die die zyklische Noniusberechnung versorgen. Zur Ermittlung der Absolutposition ist keine Bewegung erforderlich.

Verfahrgeschwindigkeiten bis zu 16 m/s sind in linearen Systemen möglich bei einer absoluten Positionsauflösung von 0,16 µm (!) über eine Wegstrecke von 82 mm. Zur Verlängerung der Wegstrecke können iC-MU Bausteine kaskadiert oder mit einer Multiturn-Information versorgt werden. In rotativen Systemen, beziehungsweise Drehgebern, erlaubt iC-MU Drehzahlen bis 24.000 U/min bei einer Auflösung von fünf Winkelsekunden.

Alle gewünschten Encoderfunktionen auf kleinstmöglichem Bauraum

Das System-on-Chip integriert alle gewünschten Encoderfunktionen auf kleinstmöglichem Bauraum, im 16-poligen DFN-Gehäuse auf nur 5 x 5 Millimetern. Die aussermittige, sogenannte Off-Axis Platzierung erlaubt erstmalig Hohlwellen für hochauflösende magnetische Absolutgeber. Mit der Standardscheibe MU2S im Durchmesser von 30 mm sind beispielsweise Achsen bis 10 mm durchsteckbar.

Die zur Datenausgabe verfügbaren Schnittstellen bieten höchste Flexibilität: Mikrocontroller sind einfach über SPI anschließbar, bidirektionales BiSS C sowie SSI sind als Encoder-Schnittstellen verfügbar, inkrementelle A/B/Z-Encoder-Quadratursignale sind mit 1 bis 65.536 Impulsen und der Nullposition program-mierbar und U/V/W-Kommutierungssignale stehen für Motoren mit 1 bis 16 Pol-paaren bereit – zusätzliche Hall-Sensoren zur Kommutierung können entfallen. Im Gesamtsystem betrachtet, ergibt sich auch ein durchaus kostengünstiger Resolver-Ersatz.

Der Encoder arbeitet an 5 V im Einsatztemperaturbereich von -40 °C bis 95 °C. Der Baustein kommt im platzsparenden 16-Pin DFN-Gehäuse und benötigt nur 5 mm x 5 mm Platz auf der Platine. Zur Bemusterung stehen verschiedene magnetische Maßverkörperungen, Demo-Boards, PC-Adapter sowie eine Bediensoftware für Windows zur Verfügung.

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