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實現低成本感測板與可偵測感測位置的精準方案--Microchip LX3302A電感式偵測晶片
 

【作者: 陳宇翔】   2022年05月23日 星期一

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LX3302A 為一款高整合度的可程式化電磁感測數據轉換 IC,被設計用於連接和管理電磁式位置感應器。電磁式位置感應器使用印刷電路板(PCB)走線來準確檢測金屬物件的位置,不受周邊雜散磁場的影響,無需使用其他類型的磁場感應器(如霍爾元件)所需的磁鐵。


LX3302A在內部整合一個振盪器電路,用於驅動感應器的初級線圈;兩個獨立的類比轉換路徑輸入端,作為調節、轉換和處理來自感應次級線圈的正弦和餘弦類比信號。每條路徑都包括一個 EMI 濾波器、解調器、抗混疊濾波器、可調節放大器和一個13位元 Sigma-Delta ADC類比轉換器。最終就可以輸出準確的 12 位元解析度的信號資料,用來標示金屬物件在 PCB 的感應器上的移動位置;另外還有一個額外的10位元ADC,可提供溫度感應器和 Z 軸方向測量,是使用者可以自由加入的選項。



每個類比信號路徑都包括數位校準功能,允許在系統製造過程中完整地校準類比路徑(包括外部感應器)。校準資料可被寫入內部 EEPROM,從而提高量產的穩定與支持在線系統升級。 內部 32 位元 RISC 處理器與EEPROM相結合,能夠提供可程式化的高級數位濾波、故障監控和信號處理選項,使LX3302A可以廣泛應用於眾多行業產品類別之中。


除了用於汽車周邊感測器介面的三線式 SENT 和兩線式電流調變 PSI5串列協定介面外(如圖1),LX3302A的輸出介面還包含一個 16 位元PWM與一個 12 位數位類比轉換器 (DAC)。LX3302A的硬體外觀採用 TSSOP14 封裝,提供通過 AEC-Q100 1 級(-45 至 +125 °C)和 0 級(-45 至 +150 °C)認證,且符合 ISO 26262 標準的解決方案,非常適用於廣泛的汽車、商業、工業、醫療領域上的應用。



與現有的霍爾效應和其他磁性感應器相比,Microchip的電磁感應 LX3302A晶片具有顯著的優勢,可測量各種汽車、工業、航空和商業應用中金屬物體的線性位移、角度、扭力計算及旋轉的運動。此系列晶片是具有高可靠性和安全關鍵型工業和汽車位置感應器應用的出色解決方案,例如汽車節氣閥門、變速箱齒輪位置感應、電子助力轉向和油門踏板。透過LX3302A晶片及針對性設計的磁場感應器可提供準確的位置測量,不受雜散磁場的影響,並且也不需要外加磁性設備。


以下圖2是目前Microchip提供的開發套件中,三種感應器的PCB設計範例。假如客戶有興趣將此先進技術應用在現有產品上 ,Microchip會根據客戶的機構需求,進行PCB感應器的類型、大小和相關所需的輸出介面的評估,並根據模擬與評估的結果設計出符合客戶需求的電感式位置感應器。



您也可以在開始設計專案前訂購一個位置感應器的評估套件(如圖3,Microchip亦備有可用於線性移動或旋轉的相應評估套件)。每個套件都包括一個感應器評估板、一個 IPCE 編程器、以及USB傳輸線和Microchip IPCE 軟件下載網址。另外,Microchip還有獨立的評估板和編程器可供訂購。



如欲瞭解更多詳情,可參照下列Microchip網頁上的資訊來獲取LX3302A電感式偵測晶片資訊,以進一步為您的產品獲取更廣泛的適用環境並增強感測功能。


https://www.microchip.com/en-us/product/LX3302A


https://www.microchip.com/en-us/products/sensors-and-motor-drive/inductive-position-sensors/getting-started-with-inductive-position-sensors


https://ww1.microchip.com/downloads/Secure/en/DeviceDoc/Microchip_Windows_IPCE_2_x_Installer.exe


本文作者為:Microchip高級應用工程師 陳宇翔


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