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澳门赌场磁性角度传感器ZK-CG-A V说明书

发布日期:2020-10-20 01:06

  磁性角度传感器ZK-CG-A V说明书_电子/电路_工程科技_专业资料。磁性角度传感器ZK-CG-A V10说明书:ZK-CG-A 是一种基于霍尔效应的磁性角度传感器,应用时 需要配套磁铁,定位精度小于0.1 度,A/B 正交脉冲输出4096 个/圈。

  ZK-CG-A 说明书 版本号:V10 产品类别:磁性角度传感器 概述:ZK-CG-A 是一种基于霍尔效应的磁性角度传感器,应用时 A/B 正交脉冲输出 4096 个/圈。 需要配套磁铁, 定位精度小于 0.1 度, 深圳市中科伺服科技有限公司 目 录 第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 功能................................................................................................................................................. 3 原理................................................................................................................................................. 3 应用................................................................................................................................................. 4 正交信号编码原理......................................................................................................................... 5 应用 STM32F10X 单片机正交接口应用..................................................................................... 6 深圳市中科伺服科技有限公司 第一章 功能 ZK-CG-A是为转台等需要做位置反馈的设备而设计的增量式角度传感器,可以安 装在步进电机、伺服电机、直流无刷电机机座后端做半闭环用,也可以用在电机机械 负载最后机械输出轴上做位置环全闭环。 本角度传感器应用非常简单,供电电源范围很宽,输出是正交的A/B脉冲。 ? ? 支持3.3V和5V供电,最小电源电压是3V,最大电源电压是5.5V。 正交脉冲输出电压是供电电压,可以直接和单片机连接,脉冲个数是4096个/圈, A/B为正交输出,相位相差90°,可以利用相位差准确判断角度旋转方向。 第二章 原理 ZK-CG-A 是基于霍尔效应设计的, 将 8 个磁敏电阻按照严谨的正交角度安装封装 在了 SO-8 的塑料封装内部(图 1),8 个电阻组成了双 H 桥,双 H 桥在旋转磁场作用 下产生两路正弦电流(图 2),两路 15 位的 ADC 对两路正/余弦电流做差分 AD 采样, 将 AD 结果送入小型逻辑处理器转换为正交的脉冲输出(图 3)。 图1 深圳市中科伺服科技有限公司 图2 图3 第三章 应用 ZK-CG-A V10 版本 PCB 直径为 37.592mm,有 4 个安装孔(图 4),用于固定及安 装外壳。 出厂时会配套金属外壳, 可以承受一定的撞击。 图 5 是安装在电机上的应用。 ZK-CG-A A/B 脉冲输出最大频率是 1MHz,最大转速 14000 转/分钟,最大脉冲信 号延迟 50us。 引脚定义如下表: 引脚 功能 VDD GND IFA IFB 其它引脚功能保留 3.3V 0V A 向输出 B 向输出 或者 5V 深圳市中科伺服科技有限公司 图4 图5 第四章 正交信号编码原理 正交信号编码器具有直接输出数字量信号,低噪声,高精度,高分辨率,制作简便, 成本低等优点。它产生两个方波信号 A 和 B,它们相差+/- 90°,其符号由转动方向 决定。如图 6 所示: 深圳市中科伺服科技有限公司 图6 ZK-CG-A 正交输出脉冲数 A、B 各为每圈 4096 个脉冲。 第五章 应用 STM32F10X 单片机正交接口应用 STM32F10x 的所有通用定时器及高级定时器都集成了正交编码器接口。定时 器的两个输入 TI1 和 TI2 直接与增量式正交编码器接口。当定时器设为正交编码器 模式时,这两个信号的边沿作为计数器的时钟。定时器正交编码器接口如下图 7: 图7 选择编码器接口模式的方法是: 如果计数器只在 TI2 的边沿计数, 则置 TIM1_SMCR 寄存器中的 SMS=001;如果只在 TI1 边沿计数,则置 SMS=010;如果计数器同时在 TI1 和 TI2 边沿计数,则置 SMS=011。 通过设置 TIM1_CCER 寄存器中的 CC1P 和 CC2P 位, 可以选择 TI1 和 TI2 极性;如果需要,还可以对输入滤波器编程。 两个输入 TI1 和 TI2 被用来作为增量编码器的接口。 参看表 2,假定计数器已经启动(TIM1_CR1 寄存器 中的 CEN=1),则 TI1FP1 或 TI2FP2 上的有效跳变作为计数器的时钟信号。TI1FP1 和 深圳市中科伺服科技有限公司 TI2FP2 是 TI1 和 TI2 在通过输入滤波器和极性控制后的信号;如果没有滤波和变相, 则 TI1FP1=TI1,TI2FP2=TI2。根据两个输入信号的跳变顺序,产生了计数脉冲和方向 信号。依据两个输入信号的跳变顺序,计数器向上或向下计数,因此 TIM1_CR1 寄存 器的 DIR 位由硬件进行相应的设置。不管计数器是对 TI1 计数、对 TI2 计数或者同时 对 TI1 和 TI2 计数。在任一输入(TI1 或者 TI2)跳变时都会重新计算 DIR 位。 编码器接口模式基本上相当于使用了一个带有方向选择的外部时钟。这意味着计 数器只在 0 到 TIM1_ARR 寄存器中自动装载值之间连续计数(根据方向,或是 0 到 ARR 计数,或是 ARR 到 0 计数)。所以在开始计数之前必须配置 TIM1_ARR;同样,捕获 器、比较器、预分频器、周期计数器、触发输出特性等仍工作如常。编码模式和外部 时钟模式 2 不兼容,因此不能同时操作。在这个模式下,计数器依照增量编码器的速 度和方向被自动的修改,因此,它的内容始终指示着编码器的位置。计数方向与相连 的传感器旋转的方向对应。表 2 列出了所有可能的可能的组合,假设 TI1 和 TI2 不同 时变换。 表2 一个外部的增量编码器直接和 MCU 连接不需要外部接口逻辑。但是,一般使用比 较器将编码器的差动输出转换到数字信号,这大大增加了抗噪声干扰能力。编码器输 出的第三个信号表示机械零点, 可以连接到一个外部中断输入, 触发一个计数器复位。 图 8 给出一个计数器操作的实例,显示了计数信号的产生和方向控制。它还显示了当 选择了双边沿时,输入抖动是如何被抑制的;这种情况可能会在传感器的位置靠近一 深圳市中科伺服科技有限公司 个方向转换点时发生。 在这个例子中, 我们假定配置如下: z CC1S=’ 01’(TIMx_CCMR1 寄存器, IC1FP1 映射到 TI1) z CC2S=’ 01’ (TIMx_CCMR2 寄存器, IC2FP2 映射到 TI2) z CC1P=’ 0’(TIMx_CCER 寄存器, IC1FP1 不反相, IC1FP1=TI1) z CC2P=’ 0’(TIMx_CCER 寄存器,IC2FP2 不反相,IC2FP2=TI2) z SMS=’011’ (TIMx_SMCR 寄存器,所有的 输入均在上升沿和下降沿有效). z CEN=’1’ (TIMx_CR1 寄存器,计数器使能) 图8 图 8 为当 IC1FP1 极性反相时计数器的操作实例(CC1P=’1’,其他配置与上例相同) 图9 当定时器配置成编码器接口模式时,提供传感器当前位置的信息。如果使用另一 个配置在捕获模式的定时器,测量两个编码器事件的间隔,可以获得动态的信息(速 度,加速度,减速度)。指示机械零点的编码器输出可被用作此目的。根据两个事件 间的间隔,可以按照固定的时间读出计数器值。如果可能的话,你可以把计数器的值 锁存到第三个输入捕获寄存器(捕获信号必须是周期的并且可以由另一个定时器产 生)。它也可以通过一个由实时时钟产生的 DMA 请求来读取它的值。