AS5043 - bezkontaktní 10 bitový magnetický senzor / kodér s analogovým a digitálním výstupem absolutní polohy

Společnost austriamicrosystems vyrábí řadu magnetických senzorů jak pro lineární, tak pro rotační pohyb. Dále se obvody dělí podle výstupního rozlišení polohy na 8 bitové, 10 a 12 bitové, podle typu výstupních dat obvody s digitálním sériovým výstupem, PWM a analogovým výstupem. Dalším kritériem je způsob snímání, existují obvody s výstupem absolutní polohy nebo obvody s inkrementálním výstupem.

AS5043 je bezkontaktním 10 bitovým magnetickým senzorem s analogovým a digitálním výstupem absolutní polohy magnetu. 10 bitů dovoluje v rozsahu 0 - 360° rozlišit celkem 1024 poloh.

AS5043 je tzv. system-on-chip, což znamená, že jde o kompletní systém v jediném pouzdře. Uvnitř obvodu je několik Hallových sond uspořádaných do kruhu okolo geometrického středu pouzdra.

obr. 1: Základní doporučené zapojení AS5043

Dále se zde nachází Sigma-Delta AD převodník a signálový DSP procesor plus několik dalších funkčních bloků.
Signál z Hallových sond se po digitalizaci zpracovává v DSP procesoru. K dispozici je tak několik druhů informací.
Především jde informaci o absolutní poloze magnetu, dále je k dispozici i informace o vzdálenosti magnetu od vlastního obvodu, která může být použita jako indikace toho, je-li vzdálenost magnetu v doporučených mezích.

Jako vstup je použit laciný běžný dvoupólový magnet. Typickým bude magnet o průměru 6 mm a výšce ≥ 2,5 mm. Nejlepší linarity výstupu je dosaženo, je-li osa magnetu přesně ve středu pouzdra obvodu. Vzdálenost magnetu od povrchu pouzdra (tj. v ose "z") by měla být taková, aby velikost magnetického pole byla v doporučených mezích. Praktická vzdálenost doporučeného magnetu (o velikosti 6 x 3 mm) je 0,5 mm až 1,8 mm od povrchu pouzdra obvodu.

Avšak i magnetické pole, které není v doporučeném rozsahu (který je přesně popsán v katalogovém listu) lze většinou použít, v takovém případě bude aktivován signál out-of-range (pin MagRngn přejde do úrovně L) a bude odpojen analogový výstup. Data však budou stále k dispozici na digitálním výstupu.

Obvod AS5043 lze konfigurovat pro různé rozsahy úhlů (např. 360°,180°,90° nebo 45°)

Na analogovém výstupu Vout je napětí, jehož velikost proporcionálně odpovídá úhlu natočení magnetu. Napěťová reference vnitřního DA převodníku, který poskytuje analogový výstup, je brána buď z vnitřního zdroje referenčního napětí nebo z externího zdroje na pinu DACref.

Digitální výstup AS5043, kterým je 10-bit Absolute Synchronous Serial Interface (SSI), poskytuje sériová data v formě 16-ti bitových slov, kdy prvních 10 bitů obsahuje informaci o poloze magnetu D[9:0], dalších 6 bitů obsahuje systémové informace jako jsou OCF, COF, LIN, Parita a Magnetic Field status (increase / decrease / out of range).

Obvod je určen například pro bezkontaktní snímání polohy mechanismů, polohy plynového pedálu nebo snímání polohy světlometů v automobilovém průmyslu, či jako náhrada potenciometrů nebo otočných voličů. 

Obvod lze napájet napětím 3,3 V nebo 5 V. Základní zapojení obvodu je velmi jednoduché a je-li požadován pouze analogový výstup, postačí připojení pouhými 3 vodiči, viz obr. 1.

AS5043 je vyráběn pro široký rozsah teplot -40 až +125°C (automotive rozsah) a je dodáván v SMD pouzdru SSOP-16.

Orientační cena při 100ks: 120,00 Kč bez DPH/kus

Ke stažení:

   Datasheet AS5043:  AS5043 Datasheet
  Stránky výrobce austriamicrosystems:  www.austriamicrosystems.com