олла реалізована у виде кругового сенсорного масиву чутлівіх елементів, зосередженіх вокруг кремнієвої підкладкі в центрі ІС. Хрестоподібний сенсорний масив, что складається з попарно ортогонально орієнтованих елементів Холла, формує двовімірне Розподіл електрічної напруги, відповідного синусоидальному просторова розподілу РОбочий магнітного поля B, Пожалуйста математично моделюється вирази:
де B max - амплітудне значення магнітного поля, B off - ненульовій зсув поля,?- Фазові зсув магнітного поля від нульової осі при обертанні магніту относительно нерухомого Енкодери (вімірюваній кут),
x =? t +? 0
- приведена незалежна змінна,?- Кутова ШВИДКІСТЬ, t - власне незалежна змінна (годину),
? 0 - кутова координата нульової площини в полярній сістемі відліку.
При інтегруванні магнітного поля по x в чотірьох елементах ортогонально орієнтованих пар и підсумовуванні отриманий інтегралів будут отрімані Синусно и косінусна інформація (виходи напруги) про Кутового положення магніту. Абсолютний Кутового положення розраховується з використанн Функції арктангенс:
У сімействі AS50хх інтегрована обробка сігналів з функцією арктангенс, реалізованої з 6-бітнім діференціальнім АЦП (AS5020 и AS50223) або 10-бітовім АЦП (AS5040/3), утворює еквівалентній по розрядності двійковій код, доступний через стандартний синхронний послідовний SSI-інтерфейс, и дозволяє зчітуваті відповідно 64 або одна тисяча двадцять чотири Кутового становища за период 360 ° (див. ріс.36). Цифровий код Включає попереджуючі біті стану джерела магнітного поля й біті парності.
Малюнок 11 - Схема 10-бітного програмованого Кутового Енкодери AS5040: а - Функціональна схема; б - SSI - інтерфейс з Даними про абсолютне Кутового положенні, в - інкрементальні вихідні режими AS5040; г - гістерезіс інкрементальніх вісновків; д - ШІМ - інтерфейс з Даними про абсолютне положенні
Етап початково інтегрування скідає компоненти помилок Зсуви, наведені магнітнім Джерелом або Перешкода. Спеціальний алгоритм з пропорційною арктангенсной функцією дозволяє мінімізуваті варіації магнітного поля, віклікані ошибку вірівнювання магніту и вплива робочих умів.
Стосовно до AS50xx поліпшена техніка компенсації елементів Холла спільно зі схеми компенсації інструментального підсілювача мінімізує типові помилки технологічного процесса, корпусування, впліву температури и помилок Посилення и допускає освіту напруги зміщення Всього кілька мілівольт. Індивідуальний контроль напруги Зсув елементів Холла и зміщуються струмів дозволяє Забезпечувати кращий контроль дрейфу Посилення та неузгодженостей ОКРЕМЕ сігналів.
Обробка сигналу в AS5040 здійснюється через сигма-дельта аналогоцифрового превращение и CORDIC-алгоритм ЦГЗ, что розраховує величину и зміщення сігналів елементів Холла, что Забезпечує одержании вісокоточної информации ПРО абсолютно Кутового положенні.
Магнітні кутові Енкодери типом AS5040 стійкі до зсувів магніту и зовнішнім магнітнім збурень согласно діференціальної техніці вімірів, варіацій повітряного зазору и температурних варіацій согласно синусно - косинусного оцінці сигналу.
Цифрове слово SSI-інтерфейсу AS5040 з 10-бітнім кодом даних Включає біті статусом компенсації зрушень, помилки даних (переповнення CORDIC-алгоритму), застережлівій біт лінійності, цифрові інформацію MagINCn іMagDECn про переміщення магніту у вертікальній осі ( Доступне такоже на виход MagINCn и MagDECn), и біт парності. Абсолютна становіще оцінюється зі швідкістю 10 кГц (0,1 мс), что відповідає зчітування 1 024 Положень магніту за период 360 ° течение 0,1 с (9,76 Гц або 585,9 об/хв максимум). Без пропусків можливо Отримання швидкости до 1200 об/хв.
На додаток, 10-бітове абсолютне значення кута у виде одноканального ШІМ-сигналу з робочим циклом, пропорційнім куті, є на Виведення 12 PWM_LSB. З використанн зовнішнього ФНЧ ШІМ-сигнал может буті перетвореності в пропорційне аналогові напряжение, что дозволяє використовуват AS5040 для заміщення потенціометрів.
.2 Реалізація програмної части мікроконтролера
Сформуємо основні вимоги, Які винна віконаті программа, что працює на мікроконтролері ATmega8:
) Набір команд:
качан вимірювання;
запит даних;
Завершення вимірювань.
) Перед качаном вимірювань для шкірного датчика винна буті определена початкова точка відліку.
) Опитування всех датчіків.
) На Основі Отримання даних від датчіків візначіті напрямок повороту.
...
