microsystems A31315 Stutt högg snúningshraða
Notendahandbók
A31315 Stutt högg snúningshjól
STUTTSLAG SNÚÐBIT A31315
eftir David Hunter
Allegro MicroSystems
Inngangur
Þessum handbók er ætlað að aðstoða lesandann við að nota A31315 SampLes forritunarhugbúnaðar fyrir stuttgengis snúningsforrit þeirra, eins og inngjöf, sem notar A31315 Advanced Linear Sensor og markhreyfingu 0 til 90°. Það miðar að því að fjalla stuttlega um segulmarkmiðið og leiðbeina lesandanum um beitingu ávinnings og offsets, tveggja punkta forritun og línugreiningar til að fá sem mesta frammistöðu.
Segulmarkmið
Venjulega er nálgast segulmarksval með tvenns konar kröfum: markkostnaði og marksviðsstyrk. Fyrir forrit sem nota A31315 er æskilegt að hámarkssviðsstyrkur í hverri rás nái að lágmarki 300 G fyrir heildarafköst skynjara en er ekki krafist. Þessi tala er blind á efnistegundir og loftbil, en næmni kostnaðar mun hafa áhrif á þá þætti. Neodymium N52 efni getur framleitt framúrskarandi sviðsstyrk fyrir tiltekna stærð en getur kostað umtalsvert meira en AlNiCo segull á veikara sviði, sem krefst þrengra loftbils.
Fyrir fyrrverandiampÍ þessu skjali er diametrísk skautaður N35 segull með 0.375 tommu þvermál notaður með 4 mm loftbili (dregur úr toppsviðinu). Skynjarinn er settur upp á raunverulegri inngjöfareiningu og er ætlað að vera forritaður til að gefa út skynjaða stöðu línulega frá 0.5 til 4.5 V. Einfaldur 1-D línulegur skynjari sem skynjar snýst þverskautaðan segul mun ekki fá línulegt svið í réttu hlutfalli við horn; í besta falli greinir það sinusoidal merki. Ennfremur, nema sérhver segull sé nákvæmlega settur upp frá einingu til einingu, verður upphafshornið óþekkt, sem þýðir að uppflettitöflukortlagning á inntak til úttaks verður minna hagkvæm.
A31315 býður upp á skynjun á tveimur ásum sem - með því að beita samþættri arctangent virka í gegnum CORDIC vél - getur veitt almenna upphafssegulstöðu. Mynd 1 sýnir hið fullkomna tilvik þar sem segulmarkmið með 250 G styrk berst yfir 90° frá handahófskenndum upphafsstað.
Mynd 1: Tilvalið skynjað inntak fullkomins 250 G seguls.
Í raun og veru er segull ófullkomið magn. Að auki er staðsetning skynjarans þegar hann hefur verið settur upp sjaldan fullkomlega í miðju. Niðurstaðan er síðan mæld eins og sýnt er á mynd 3.
Mynd 3: Skynt segulmarkmið.
Athugið brenglaða lögun efstu ferilsins, auk grófa offset.
Mynd 4: Tilkynnt hornúttak með brengluðu inntakinu.
Til þess að skynjarinn endurspegli stöðuna með sanni, þarf hann sínar eigin leiðréttingar.
A31315 býður upp á þrjú lög af leiðréttingum til að fá sem nákvæmasta framsetningu á líkamlegri stöðu einingarinnar:
- Skynjaraaukning og offsetstillingar fyrir hverja rásinntak (Þar á meðal viðbótarvalkostir fyrir hitastuðul fyrir flóknari tilvik).
- Tveggja punkta leiðrétting á hornúttak til að stilla upphafspunktaskýrslu og auka halla.
- Línuleg stilling allt að 33 stig til að leiðrétta fyrir ólínulega ófullkomleika.
Lagfæring á Hall skynjara aukningu og offset
Til að ná sem bestum árangri mun leiðrétting á ávinningi og mótvægi framan af hafa mest áhrif á frammistöðu síðar.
Til að leiðrétta fyrir skynjaragögnin þarf að móta skynjun merkin. Þetta er venjulega auðveldast að gera með því að finna eitt merki sem snertir núll. Fyrir merkin á mynd 3,
botnferillinn fer yfir núll við 30.36 gráður, en er ekki samhverfur um þetta núll. Ferillinn sjálfur er á niðurleið, sem bendir til þess að hægt sé að lýsa honum með kósínusfalli. Þess vegna er efsti ferillinn viðbótar sinusfallið.
Það eru til fjölmargar aðferðir til að passa skynjunarferlana að stærðfræðilegum líkönum af mismikilli nákvæmni. Með það að markmiði að finna horn vélrænnar stöðu, ætti að halda merkjunum einföldum að sinus- og kósínusaðgerðum með amplitudur og offset sem eina breytan sem er að finna.
Fyrir þetta forrit kom í ljós að inntakin voru áætluð sem:
Jafna 1: a(θ) = 202 cos(θ + 0.53) [G] Jafna 2: b(θ) = 225 sin(θ + 0.53) [G] Tölulega (með tölum), jöfnu 1 og jöfnu 2 er lýst sem :
Jafna 3: a(θ) = 6646 cos(θ + 0.53)
Jafna 4: b(θ) = 7373 sin(θ + 0.53)
Til þess að fá leiðrétta aukningu og offset eru fjórar skrár í A31315 sem sjá um þessa stuðla:
- Offs_c_a – stillir offset rás A.
- Offs_c_b – stillir offset rás B.
- Sens_c_a – stilltu næmi Rás A.
- Sens_c_b – stillir næmni rásar B.
Sjálfgefin gildi eru:
- Offs_c_ = 0.
- Sens_c_ = 2048.
Þegar þú notar A31315 SampLes forritunarhugbúnaðar, þessar skrár eru að finna á EEPROM flipanum, sýndur á mynd 6.
Mynd 6: Offset skrár í A31315 Samples hugbúnaður.
Mynd 7: Skynjaskrár innan Samples hugbúnaður.
Að lokum, the ampÞað ætti að jafna litudur til að ná sem bestum árangri. Í þessu tilviki, með rás A, er næmið minna en æskileg 225 G mæld fyrir rás B.
Þannig að með því að nýta næmniskrána verður næmið aukið úr 1 í 7373/6646 eða 1.109.
Jafna 5: sens_c_b = 1.109 × 2048
Jafna 6: sens_c_b = 2048 [sjálfgefið] Næmnin mun hafa áhrif á offset gildin, þannig að hagnaður ætti að leiðrétta áður en miðað er við offset leiðréttingar.
Endurgerð jöfnu 3:
Jafna 7: a(θ) = 7373 sin(θ + 0.53)
Í þeim tilfellum þar sem þörf var á jöfnun, yrði þetta breytt eftir aðlögun framhliðarinnar. Þó að næmið sé almennt leiðandi (2048 talningar = 1,
1024 talningar = 0.5, o.s.frv.), eru offset skrárnar tveimur bitum minni og að auki undirritaðar í eðli sínu, sem gerir hver einasta talningu offset jafngilda átta talningum af framleiðsla.
Mynd 8: Kjörlínur samanborið við skynjarann með aukningu og offseti beitt. Taktu eftir ólínulegri bjögun í úttak Rás A á móti kjörmerki.
Mynd 9: Vinningsúttakið sem myndast af skynjaranum samanborið við kjörhornsúttakið.
Hornaaukning og offset leiðrétting
Til að samræmast endurgjöf og stjórnkerfi verður skynjarinn að gefa út hliðræn gildi frá 0.5 til 4.5 V. Eins og er, myndi hornúttakið veita 0.166 til 0.458 V, varla gildi. Þess vegna er viðbótaraðgerð nauðsynleg til að leiðrétta fyrir þetta takmarkaða svið. A31315 býður upp á tveggja punkta forritunarblokk sem mun stilla upphafspunkt úttaksins, auk þess að stilla ávinningshalla hornúttaksins.
Það eru tvær aðferðir til að forrita stuðulinn og offsetgildin í tveggja punkta forritunarreitnum:
- Skráðu meðferð með:
□ Horn_gain
□ Pre_gain_offset - Hálfsjálfvirkur í gegnum Samples Forritunarhugbúnaður
Skrá Manipulation
Það er einfalt að framkvæma breytingarnar með því að nota skrár og er auðvelt að reikna það út í höndunum. Viðeigandi skrár fyrir þessa blokk er að finna í "Short-Stroke" valmöguleikanum í fellivalmyndinni á EEPROM flipanum. 
Mynd 10: Val á tveggja punkta forritunarskrárhópi
Hingað til hafa lóðirnar verið gefnar upp miðað við 90 gráðu snúning. samples hugbúnaður gengur út frá 360° hámarki og mun þannig tjá niðurstöður
öðruvísi en hingað til hefur verið sýnt.
Að innan starfar A31315 á bilinu 0 til 65535 talningar til að tákna lokahornið. Til að stilla núllpunktinn væri offset bætt við til að framkalla velti og ná talningu upp á 0. Hins vegar, þegar hávaðasjónarmið eru tekin fyrir, er gagnlegt að bæta við smá aukajöfnun til að vinna bug á hávaðanum. Ef lokagildið er 90 gráður, og smá offset 0.05 gráður er bætt við, má finna offsetið úr jöfnunni:
Jafna 8: 90.05 = núverandi_lágmark + offset
Í tilviki myndar 9 er lágmarkið um 11.5°, þannig að:
Jafna 9: 90.05 – 11.5 = 78.55
Fyrir gildið sem á að slá inn í kóðareitinn (sjá mynd 11):
Jafna 10: Talningar = 78.55 / 90 × 32768
Jafna 11: Talningar = 28599
Ef 28599 er slegið inn í „kóða“ reitinn í skráningartöflunni myndi samsvarandi gildisreitur fylla út 314.198°.
Þetta væri rétt í forritum sem fara yfir alla 360°, og tilviljun er gildið fjórfalt útkoman af jöfnu 11.
Hornaaukning er jafn auðvelt að fá; finndu fyrst núverandi hornbreytingu:
Jafna 12: 34° – 11.5° = 22.5°
Finndu síðan hámarks mögulega úttakshorn:
Jafna 13: hámarkshorn = 90 × 65535 / 65536
Jafna 14: hámarkshorn = 89.998
Nauðsynlegur hagnaður er þá:
Jafna 15: angle_gain = 89.998 / 22.5
Jafna 16: angle_gain = 3.9999
Þetta gildi má færa beint inn í „gildi“ reitinn í angle_gain línunni í hugbúnaðinum. Þetta má reikna handvirkt sem:
Jafna 17: Horn_gain = 3.999 × 1024
Jafna 18: Horn_gain = 4096
Mynd 11: Handvirkt unnin tveggja punkta forritunargildi.
Frá stillingunum sem skrifaðar eru í tveggja punkta forritunarblokkina eru nýju niðurstöðurnar sýndar hér að neðan:
Mynd 12: Nýtt hornúttak vs. inntak eftir tveggja punkta forritunarblokk.
Það er á þessum tíma sem hornvillu ætti að fá athygli.
Mynd 13 sýnir hornvilluna sem skynjarinn sýnir.
Mynd 13: Hornvilla skynjarans með tveggja punkta forritun beitt.
Línugreining
Síðasta skrefið í að stilla A31315 er að leiðrétta fyrir hornvillur á mynd 13.
Línugerðarvél A31315 getur tekið 6 til 33 horn sekamples og framkvæmið leiðréttingu í sundur á niðurstöðunum.
Fyrir þetta frvample, aðeins átta punktar verða nýttir sem gott jafnvægi á nákvæmni og stillingartíma. Tafla 1 sýnir lista yfir sanna inntaksstöðu, í skynjaða stöðu:
Tafla 1: Kjörstaða vs skynjað úttak
| Raunveruleg staða | Skynd staða |
| 0 | 0.00825 |
| 11.24983 | 8.3757 |
| 22.49965 | 19.25903 |
| 33.74948 | 30.13688 |
| 44.99933 | 41.86065 |
| 56.24915 | 53.30018 |
| 67.49898 | 65.38375 |
| 89.99863 | 89.63883 |
Tafla 2: Sömu gildi og í töflu 1, leiðrétt til að uppfylla kröfur hugbúnaðarins um svið.
| Raunstaða (leiðrétt) | Skynd staða (leiðrétt) |
| 0 | 0.033 |
| 44.9993 | 33.5028 |
| 89.9986 | 77.0361 |
| 134.9979 | 120.5475 |
| 179.9973 | 167.4426 |
| 224.9966 | 213.2007 |
| 269.9959 | 261.535 |
| 359.9945 | 358.5553 |
Þessi gildi má slá inn beint eða hlaða frá a file inn í línulega flipann innan samples hugbúnaður.
Athugið: Hafðu í huga, þar sem hugbúnaðurinn starfar á 360° sviðum, ætti að margfalda öll gildi með 4 til að vera í samræmi við væntingar hugbúnaðarins.
Mynd 14: Linearization flipi innan A31315 Samples Hugbúnaður.
Í þessu tilviki, einfaldur smellur á „Skrifa í tæki“ reiknar út stuðlana og forritar tækið. Nýja lokaniðurstaðan er sýnd á mynd 15.
Mynd 16: Hornúttaksvilla eftir línuröðun.
Eins og mynd 16 sýnir breyttist hornskekkjan úr alvarlegum 3° niður í 0.08° eða minna.
Þannig, með A31315, fæst mikil nákvæmni við að mæla rétta stöðu fiðrildalokans fyrir endurgjöf og stjórnkerfi.
Þegar skynjarinn hefur verið stilltur á æskilegt rekstrarsvið, er lokaskrefið að stilla hlutann til að framleiða fyrirhugaða útgang. Í þessu forriti nær rétt úttak frá 0.5 til 4.5 V, sem skilur eftir mörk fyrir vírbrotsgreiningu eða aðra greiningu/villugreiningu. A31315 inniheldur úttakskvarða í gegnum skrána be_scale. Fyrir þetta tiltekna forrit, með því að stilla be_scale á 6, þjappar úttakið saman í innan við 0.5 V frá hvorri járnbrautinni, sem gefur tilgreint svið. Mynd 17 sýnir hliðræna úttakið sem fall af stöðu fiðrildaloka.
Mynd 17: Analog Output sem fall af stöðu fiðrildaloka.
Endurskoðunarsaga
| Númer | Dagsetning | Lýsing |
| – | 21. september 20 | Upphafleg útgáfa |
| 1 | 19. september 22 | Smá ritstjórnaruppfærsla (bætt textabil) |
Höfundarréttur 2022, Allegro MicroSystems.
Upplýsingarnar sem er að finna í þessu skjali fela ekki í sér neina yfirlýsingu, ábyrgð, tryggingu, ábyrgð eða hvatningu af hálfu Allegro gagnvart viðskiptavininum með tilliti til efnis þessa skjals. Upplýsingarnar sem veittar eru tryggja ekki að ferli sem byggist á þessum upplýsingum sé áreiðanlegt eða að Allegro hafi kannað
allar mögulegar bilunarstillingar. Það er á ábyrgð viðskiptavinarins að gera fullnægjandi hæfnisprófanir á endanlegri vöru til að tryggja að hún sé áreiðanleg og uppfylli allar hönnunarkröfur. Afrit af þessu skjali teljast óviðráðanleg skjöl.
955 JARÐARVEGUR
• MANCHESTER, NH 03103
• USA +1-603-626-2300
• FAX: +1-603-641-5336
• ALLEGROMICRO.COM
Skjöl / auðlindir
 |
ALLEGRO microsystems A31315 skammhlaupssnúningur [pdfNotendahandbók A31315 Snótý með stuttu höggi, A31315, Snúningur með stuttu höggi, snúningshringi, rótarý |
