感應傳感技術是利用非接觸非磁感應技術檢測導電目標的位置,通過旋轉目標測量激勵線圈與兩個接收線圈之間的耦合。從技術流程來看,沒有上面那么晦澀。在該技術中,由振蕩器產生交變磁場,當金屬靶接近磁場并到達感應距離時,在金屬中產生渦流,從而衰減或停止振蕩。這些振蕩或停止振蕩的變化由放大電路處理后轉換成開關信號,進而觸發驅動控制裝置達到非接觸的目的。
利用該技術,不僅可以進行金屬接近檢測,還可以設計編碼器并應用于伺服驅動。如果線圈部署正確,它將與電機的極數同步,并且IC輸出與單個極數段中的電角度位置成正比,因此該應用中的電機編碼器將具有更高的分辨率。目前這種技術的應用并不多,基于這種技術的傳感器芯片并不普及,但其性能絕對領先。
AMS感應傳感芯片
作為AMS編碼器廠商,該技術下唯一的芯片是AS5715R。它的定位是一個高性能的離軸感應電機控制位置傳感器,具有差分模擬正弦/余弦輸出。
基于AS5715R的感應電機控制位置傳感器可以檢測轉軸一對極中的電氣位置,多用于BLDC電機換向。這種方法的最大優點是不會損失電機檢測的分辨率。同時,電機控制中的轉矩波動會明顯減小,電機控制效率也會提高。它的匹配速度極高,可達48萬轉/分。
電感式控制在精度上有天然優勢,AS5715R的角度精度誤差小于1,這當然也得益于電感式傳感帶來的更好的傳感器內部布局。AS5715R的工作溫度可高達160,可見其可靠性。這款符合車輛規格級別的傳感器芯片還顯示出僅0.3的高電氣INL性能。
鈦感應傳感芯片
TIDA-00828是一款基于LDC0851電感芯片的電感傳感32位編碼器旋鈕,用于工業中的絕對式電感編碼器。基于感應傳感的增量式編碼器旋鈕設計可以為控制輸入提供穩定可靠的低成本接口。
LDC0851芯片,當導電物體進入感應線圈的接近范圍時,該器件所包含的遲滯功能可以保證可靠的開關閾值,使其不受機械振動的影響。同時,芯片的差分實現方案可以防止溫度變化或濕度等環境因素引起的誤觸發。LDC0851的采樣率可達4ksps,平均采樣率高于行業標準。LDC0851采用推挽輸出,閾值可通過電阻編程設置。這種感應芯片廣泛應用于旋轉編碼器和增量式編碼器旋鈕。
Renesas感應傳感器芯片
IPS2550是瑞薩今年推出的一款非磁感應式位置傳感器。該系列電感式位置傳感器IC通過了AEC-Q100 0級汽車認證,能夠以正弦/余弦信號的形式檢測轉子的絕對位置。
原理上,集成電路利用渦流效應的物理原理來檢測在由一個發射線圈和兩個接收線圈組成的一組線圈上方移動的金屬目標的位置。接口配置也很靈活。如果想要提高性價比,可以選擇單端輸出,如果需要抑制共模干擾,可以配置差分輸出。
IPS2550基于感應技術,支持最高轉速600轉/分,適用于離軸和軸端布置。與替代傳感技術相比,用戶可以將扇區數量與電機的極對數進行匹配,以更高效、更低成本的方式提高電機的精度。
毫無疑問,集成電路在電氣性能上屬于車輛規格級應用。同時,通過小于5s的傳輸延遲、正弦/余弦增益偏移和偏移補償,以及內置的自動增益控制功能(AGC)補償環境變化,驗證了IPS2550的穩定性和可靠性。
總結
在電機控制乃至汽車應用中,旋轉變壓器或磁傳感器替代品受到越來越多人的青睞,基于感應傳感技術的應用逐漸引起廠商的關注。基于這種非接觸式傳感技術,廠商往往可以制造出性能更高、足夠穩定的器件,在BOM上節省大量資金