运用在机器人关节控制领域的磁性旋转编码器芯片

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运用在机器人关节控制领域的磁性旋转编码器芯片 [复制链接]

机器人技术的迅猛发展已经在多个领域引起了革命性的变革，从制造业到医疗保健，再到日常生活。机器人的关节伺服电机控制是一种先进的技术，依靠电机驱动器、控制算法来完成精确的电流和速度控制，来调整电机的运动，以确保所需的位置、速度和力矩。

随着控制技术和半导体技术的发展进步，伺服控制广泛运用于多种领域，常见如：机器人、机器狗、监控、云台、道闸机、缝纫机和玩具等，目前针对机器人伺服电机控制方案，提出了小型化、开发便捷化、高性价比等更高的设计要求。

关节是工业机器人重要的基础部件之一，也是运动的核心部件：精密减速机。这是一种精密的动力传达机构，其利用齿轮的速度转换器，将电机的回转数减速到所要的回转数，并得到较大转矩的装置，从而降低转速，增加转矩。

机器人关节处的减速传动，要求传动链短、体积小、功率大、质量轻和易于控制，同时，对于中高载荷的工业机器人，还需要足够的刚度、回转精度和运动精度稳定性。

旋转编码器是一种用于测量旋转运动的传感器，它可以将旋转运动转换为数字信号，常用于机械设备、机器人、汽车和航空航天等领域。旋转编码器的工作原理是基于光学或磁性原理，通过测量旋转轴的角度和方向来输出相应的数字信号。

磁性旋转编码器芯片 - AME200，该芯片是中科阿尔法推出的新一代基于AMR技术和高性能、专用ASIC信号处理器基础上开发的磁编码器芯片。该芯片内部包含了两对互成45°放置的差分惠斯通电桥组成的AMR传感器元件，能够感应在芯片X-Y平面上旋转磁场分量，并随着磁场角的变化输出相位差90°两路正弦电压信号，再经后续专用电路的放大、补偿和计算后得到角度值，经过特定算法输出ABZ信号，或UVW、PWM、SDI信号，可根据需要进行编程选择（配置）和读取当前角度。用户可以根据需要选择输出模式和参数，订货时注明，也可通过I2C口配置。

AME200提供了单线的12位绝对值PWM输出模式，PWM输出信号其占空比与绝对角位置值成正比。即PWM整个周期包含了4095个较小时钟单元，即一个周期平均分成了4095份，用来表示0～360°绝对角度，高电平个数与绝对角度成线性关系。

如果PWM频率为666Hz，周期T为1.5ms；如果PWM频率为6.67kHz，周期T为150us；推荐使用PWM频率为666Hz。也可以根据用户需要，输出其他格式或频率、位数。

磁性旋转编码器 - AME200的特性：

基于AMR角度传感器和高性能集成电路ASIC处理芯片

非接触式角度测量（0～360°)或增量式编码器输出

多种输出模式：ABZ、UVW、PWM、SDI（四选一）；I2C通信

ABZ输出分辨率可任意选择（256，512，1024，250，500，1000 等）

UVW输出支持1～16对极

PWM输出频率可编程

SDI输出脉冲数可编程

I2C通讯，实时读取当前角度；芯片参数可配置

TSSOP-16封装，符合RoHS认证标准