Programmierbarer magnetischer 12-Bit-Positionsencoder

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Mit dem iC-MHL100 ergänzt iC-Haus seine Produktfamilie im Bereich der integrierten Bausteine für lineare und rotative inkrementelle Encoder-Anwendungen. Das Sensor-Layout des programmierbaren 12-Bit-Positionsencoders ist für magnetische Polteilungen von 1 mm ausgelegt, wodurch Wegauflösungen von unter 0,5 µm darstellbar sind.



Der Baustein ist kompatibel mit dem iC-MHL200, der Polteilungen von 2mm abtastet. Ohne Anpassungen der Auswerteelektronik oder des elektrischen Layouts können Anwender mit dem iC-MHL100 eine doppelt so hohe Auflösung erreichen.

 

Der iC-MHL100 eignet sich für inkrementelle Linear- bzw. Winkelencoder aller Art. Zusätzlich benötigt wird hierfür eine Maßverkörperung in Form eines magnetisierten Bandes oder Polrades. Der Baustein im TSSOP20-Gehäuse enthält ein lineares Hall-Sensor-Array, das an Targets mit 1mm magnetischer Polbreite angepasst ist. Für platzkritische Anwendungen ist der Encoder-IC optional im QFN32 5mm x 5mm Gehäuse verfügbar. Die interne Signalverstärkungsregelung gleicht Schwankungen der Hall-Sensorsignale aus und kompensiert so Temperatur- und Arbeitsabstandsänderungen. Inkremental- (ABZ, 12 bit) und Kommutierungssignale (UVW) werden über die integrierten RS422-Leitungstreiber bereitgestellt.

 

Ein externes Referenzsignal lässt sich mit dem internen Indexsignal verknüpfen, so dass ein absoluter Nullimpuls bereitgestellt wird. Die Linearauflösung ist programmierbar bis 4096 Schritte pro 2mm magnetischer Signalperiode. Dies entspricht einer minimalen Wegauflösung von unter 0,5µm.

 

Bei einer Ausgangsflankenrate der ABZ-Inkrementalsignale von 8 MHz erfasst der iCMHL100 Lineargeschwindigkeiten bis zu 4 m/s bei voller 12-bit-Auflösung. Die UVW-Signale eignen sich zur Kommutierung rotativer und linearer Motoren. Zum Beispiel muss das Polrad für rotative Anwendungen über die gleiche Anzahl an Polen verfügen wie der Motor. Die ABZ- und UVW-Ausgänge sind als konfigurierbare RS422-Leitungstreiberstufen ausgeführt, um für unterschiedliche Leitungslängen und Übertragungsraten eine optimale Anpassung zu erreichen.

 

Als serielles Dateninterface steht eine bidirektionale bzw. synchrone SSI-/BiSS-C-Schnittstelle zur Verfügung. Auflösung, Hysterese, Flankenabstand, Null-Lage der ABZ- und UVW-Signale und der Drehrichtung, alle Parameter des iC-MHL100 lassen sich über BiSS-C konfigurieren und dauerhaft in einem OTP-ROM speichern. Der iC-MHL100 arbeitet mit einer +5-V-Versorgungsspannung (±10 %) im Betriebstemperaturbereich von -40 bis +125 °C.  

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