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思瑞浦编码器整体外围应用方案
2023-01-05 477次


思瑞浦编码器整体外围应用方案


  编码器是一种将旋转位移转换成一串数字脉冲信号的旋转式传感器,这些脉冲信号能用来控制角位移,主要应用领域:机床、材料加工、电动机反馈系统以及测量和控制设备。


  光电编码器

  通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器,由光源、光栅盘和光敏元件组成。当电动机旋转时,通过计算每秒光电编码器输出脉冲的个数就能反映当前电动机的转速。


  1、增量式光电编码器

  增量式光电编码器是直接利用光电转换原理输出三组方波脉冲A、B和Z相,其中A、B两组脉冲相位差90º,从而判断出旋转方向,Z相用于基准点定位。



思瑞浦编码器整体外围应用方案


  应用框图:增量式光电编码器

  RS422

  思瑞浦可以提供高速的RS422驱动器 TPT4031用于A/B/Z和U/V/W信号的传输(对应的Receiver为TPT4032)

  TPT4031主要参数

  供电范围:3.0~5.5V

  传输速率:50Mbps

  驱动器数量:4-ch

  ±18KV HBM、±15KV IEC-Air

  LDO

  思瑞浦提供了一系列低静态功耗、低噪声、高电源纹波抑制比的LDO 产品以适应不同应用场景。

  TPL710主要参数

  ●供电范围:2.4~6.0V

  ●最大输出电流:200mA

  ●静态功耗:1.4uA typical

  ●Low Vdropout:170 mV at 200 mA

  ●最小封装:DFN1x1-4


  02、绝对式光电编码器

  绝对式光电编码器可以直接输出绝对位置信息,当码盘处于不同位置时,各光敏元件根据受光照与否转换出相应的电平信号,形成二进制数,即在转轴的任意位置都可读出一个固定的与位置相对应的数字码,对于一个具有N位二进制分辨率的编码器,其码盘必须有N条码道。



思瑞浦编码器整体外围应用方案

  应用框图:绝对式光电编码器


  运算放大器

  运算放大器主要用来放大光电传感器输出的小信号,每个码道对应正、余弦两组信号,一般有三个码道共计六组信号,可以选择高性价比的TP10-2或者TP10-4,如果对体积有要求,还可以选择DFN封装的TP1562AL1。

  注意:为避免干扰或漏电,运放不用的通道建议同相端接固定电平,反相端接成跟随器。

  TP10-2/TP10-4主要参数

  ●供电范围:2.7~5.5V

  ●失调电压:3mV maximum

  ●偏置电流:1pA typical

  ●Rail-Rail Input & Output

  TP1562AL1主要参数

  ●供电范围:2.5~6.0V

  ●失调电压:3mV maximum

  ●带宽 & 压摆率:6MHz & 4.5V/us

  ●偏置电流:1pA typical

  ●最小封装:DFN2X2-8

  比较器

  运放放大后的小信号一般需要经过比较器进行方波整形,然后送给MCU计算和校准。

  LM2901A/LM2903A主要参数:

  ●供电范围:2.5~36V

  ●输出结构:Open drain

  ●失调电压:0.6mV typical

  RS485

  绝对光电编码器的输出一般采用RS485接口,TPT75176H为半双工结构,宽电压范围供电,支持开路、短路、过温等保护,同时具有较强的ESD能力。

  TPT75176H主要参数:

  ●供电范围:3.0~5.5V

  ●最高速率:10Mbps

  ●1/8单位负载,最高支持256个节点

  ●±15 kV HBM、±15 kV IEC-ESD


  复位芯片

  当使用5V有源供电,在掉电后会启用备用电池,这时需要RST芯片来进行检测,思瑞浦提供包含支持watchdog、MR复位等一系列的复位芯片可供选择。

  TPV809M主要参数:

  ●复位门限:4.38V

  ●Timeout时间:200ms

  ●输出结构:Push-pull

  ●复位电平:低电平有效


  DCDC

  当系统使用24V供电时,需要先经过DCDC转到5V,然后使用LDO给整个系统供电。

  TPP36208x主要参数:

  ●供电范围:4.5~36V

  ●最大输出电流:2.0A

  ●同步整流,开关频率500K~2.2MHz

  ●封装形式:SOT23-6

  磁电编码器

  磁电编码器主要部分由磁阻传感器、磁鼓、信号处理电路组成,将磁鼓刻录成等间距的小磁极,磁极被磁化后,旋转时产生周期分布的空间漏磁场。

  磁传感器探头通过磁电阻效应将变化着的磁场信号转化为电阻阻值的变化,在外加电势的作用下,变化的电阻值转化成电压的变化,经过后续信号处理电路的处理,模拟的电压信号转化成计算机可以识别的数字信号,实现磁旋转编码器的编码功能。


  磁电编码器RS485

  TPT487主要参数:

  ●供电范围:3.0~5.5V

  ●最高速率:500Kbps

  ●1/8单位负载,最高支持256个节点

  ●±18 kV HBM、±12 kV IEC-Contact


 运算放大器

  对于更高精度和更低噪声要求的应用场景,思瑞浦可以提供不同精度、不同带宽、不同通道数的一系列产品。

  TP231x/TP241x主要参数:

  ●供电范围:2.2~5.5V

  ●失调电压:50uV / 1mV maximum

  ●带宽 & 压摆率:10MHz & 7V/us

  ●噪声指标:8.2nV/√Hz @1KHz

  ●偏置电流:0.3pA typical

  TP555x主要参数:

  ●供电范围:1.8~5.5V

  ●失调电压:5uV maximum

  ●温漂系数:0.006uV/℃

  ●带宽 & 压摆率:3.5MHz & 2.5V/us

  ●Rail-Rail Input & Output

  CAN

  TPT1051V主要参数:

  ●供电电压:4.5~5.5V

  ●I/O供电电压:3.0~5.5V

  ●总线耐压:±42V

  ●Latch-up:超过500mA

  ●支持CAN FD,最高传输速率5Mbps

  LDO

  思瑞浦提供从300mA到3A的一系列高PSRR、超低噪声的LDO,同时具有低Vdropout,适用于噪声敏感的应用场景。

  TPL9032主要参数:

  ●供电范围:1.75~5.5V

  ●最大输出电流:300mA

  ●PSRR @1KHz:81.9dB

  ●噪声指标:8.6uVrms typical

  ●Low Vdropout:150mV at 300mA


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