随着工业自动化的快速发展,国产编码器技术也不断成熟,绝对值编码器作为运动控制反馈位置回路的关键装置,能将机械运动转换为电信号,提供位置、旋转轴速度、加速度、距离和运动方向等数据,已广泛应用于工业自动化设备、过程控制、工业机器人、医疗设备、精密检测设备等领域中。
复杂的工作环境要求绝对值编码器性能表现优良、长期稳定可靠且耐用,使用MCU开发编码器可灵活设置绝对值编码器分辨率,提高位置精度,大大提升编码器的智能化水平。
根据应用需求、使用环境及成本考量,极海半导体可提供2种绝对值编码器方案:
1. 主要应用于光电式和磁电式绝对值编码器
在该方案中,APM32F103工业级MCU主要用于读取单圈位置、监测电压、计算圈数、实现编码器协议等功能,需要配合编码器单圈芯片使用。
![编码器-2.png](https://geehy.com/uploads/20221101/6dcd1dcee0948ccb79a9c2d67e1edd8e.png)
方案1:MCU不做位置解算
2. 主要应用于光电式绝对值编码器
在该方案中,APM32F103工业级MCU主要负责采集光/磁传感器输出的正余弦模拟信号、监测电压、计算圈数、实现编码器协议等功能。
![编码器-1.png](https://geehy.com/uploads/20221101/e0eec466047b98c91fe81ec4c76d2378.png)
方案2:MCU做位置解算
APM32绝对值编码器方案
• 采用APM32F103工业级主流型MCU,基于Arm® Cortex®-M3内核
• 主频96MHz,Flash 16~512KB,SRAM 6~128KB
• 2个12位高精度ADC,支持16个输入通道,实现高精度动态实时采样
• 2个SPI(最大通信率18Mbit/s),可快速读写编码器单圈芯片数据
• 3 个USART,其中USART1最大通信速率4.5Mbit/s,可实现高速可靠的编码器通信协议
• Flash页(1KB)擦除时间≤1.51ms,可替代片外EEPROM读写编码器寄存数据
• STOP模式下,功耗低至12uA,可延长电池使用寿命
• 已通过IEC 61508 SIL3功能安全认证,符合工业高可靠性标准