iC-Haus編碼器芯片在機(jī)器人中的應(yīng)用

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近年來，機(jī)器人已成為行業(yè)的熱門趨勢。從工業(yè)自動化到醫(yī)療設(shè)備，機(jī)器人的使用正在穩(wěn)步增加，機(jī)器人的新技術(shù)正在使它們在越來越多的領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

PART.01/

電機(jī)控制

電機(jī)控制——任何機(jī)器人設(shè)計的一個重要部分是用于關(guān)節(jié)的電機(jī)控制。它定義了機(jī)器人運動的精度、安全性和可靠性，以及可用于哪些場景。例如，協(xié)作機(jī)器人(cobot)需要保證附近工作人員的安全。對于任何需要高精度的電機(jī)控制，都可使用編碼器來向控制器提供電機(jī)的位置反饋。

iC-Haus 是編碼器應(yīng)用專用集成電路的市場領(lǐng)導(dǎo)者，因此，我們擁有適合機(jī)器人應(yīng)用的廣泛產(chǎn)品組合。

磁性編碼器跟光電編碼器使用場景

磁性編碼器

編碼器系統(tǒng)是開放式的，抗污垢、防水、防油能力強(qiáng)，耐沖擊、耐振動，線驅(qū)動輸出型，抗干擾能力強(qiáng)，適合長線輸出，可在惡劣的環(huán)境中運行。

光電編碼器

抗污能力弱，編碼器需在密封環(huán)境中，具有高分辨率和高精度，可以在強(qiáng)磁場環(huán)境運行。

機(jī)器人用編碼器分類

同軸/離軸(根據(jù)機(jī)械原理)

磁性/光電(根據(jù)傳感原理)

iC-Haus各類別的集成電路在同軸和離軸系統(tǒng)中的應(yīng)用，同時也為同軸和離軸編碼器提供磁性和光電解決方案。

機(jī)器人關(guān)節(jié)通常要求離軸方案，特別是由于它空心軸的性質(zhì)。除了機(jī)器人手臂末端(手指/夾具)的小型電機(jī)，由于空間有限。可能需要同軸編碼器。

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光編碼器應(yīng)用

絕對式光電編碼器iC-PZ 系列，我們有一個在機(jī)器人應(yīng)用中特別實用的特殊功能registered:。

FlexCode技術(shù)允許 iC-PZ 芯片與任何尺寸的碼盤一同使用。

僅用2個芯片(iC-PZ2656和iC-PZ205)，就涵蓋了匹配從16mm或更大的任何直徑碼盤。這使得機(jī)器人關(guān)節(jié)設(shè)計非常靈活，無需像傳統(tǒng)解決方案那樣將編碼器的尺寸受限于特定的碼盤尺寸。

絕對式編碼器芯片支持BiSS接口。開放的BiSS協(xié)議允許將多個編碼器串聯(lián)連接到一個控制器，可節(jié)省空間和成本，同時提供所有編碼器的同步數(shù)據(jù)高速傳輸。

PART.02/

iC-PZ系列高分辨率反射式光電絕對式編碼器芯片

01特性

? 反射式、緊湊型、高分辨率、絕對式編碼器芯片

? FlexCount 細(xì)分器可實現(xiàn)任意ABZ分辨率

? iC-PZ0974和iC-PZ2656適用于φ45mm以內(nèi)的反射碼盤

? iC-PZ205適用于>φ45mm的反射碼盤或直線光柵(最長6.71m)

? UVW換向信號可選擇1到32個周期輸出，適用于多達(dá)32極對電機(jī)

? LED 自動功率控制實現(xiàn)恒定照明(正余弦平方或總和模式控制)

? 通過內(nèi)置細(xì)分器實現(xiàn) 22位單圈絕對分辨率(碼盤φ26 mm)

? 具有CMOS I/O 的數(shù)字 BiSS、SSI 和 SPI 接口

? 采用嵌入式藍(lán)光LED EncoderBlue的片上系統(tǒng)設(shè)計，具有出色的可靠性

? 小型oQFN32 5x5 封裝

? 溫度檢測和監(jiān)控

? 集成自動信號調(diào)整

? 可選擇模擬信號輸出

? 單片高密度相位陣提供卓越信號

? 校準(zhǔn)和配置參數(shù)存儲在外部I2C EEPROM

? FlexCode 電路適用于任意碼盤直徑

? 兼容2.5、3.3 和 5.0V的 I/O 接口

? 絕對數(shù)據(jù)接口可連接外部多圈傳感器

02應(yīng)用

● 直線光柵尺和旋轉(zhuǎn)編碼器

● 高精度絕對式編碼器

● 運動控制

03主要規(guī)格

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04組裝公差（φ26mm）

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PART.03/

iC-PR系列藍(lán)光編碼器走向反射式光電編碼器芯片

特性

? 無透鏡反射式光電編碼器芯片:緊湊型、高分辨率、增量式

? 適合光柵直徑 φ4、φ14、φ26、φ43 mm 和 256 μm線性周期

? 集成具有自動功率控制的藍(lán)光 LED，EncoderBlue

? 零位信號寬度:無選通(1T)，B-選通(0.5T)，AB-選通(0.25T)

? 通過引腳選擇最短輸出邊沿距離:80 ns、1μs、10 μs

? 模擬信號輸出便于位置對齊，可通過外部細(xì)分提高分辨率

? 操作溫度范圍: -40℃ 至 +105℃

? 緊湊型無透鏡 optoQFN封裝(4 mm x 4 mm x 0.9 mm)

? 單片高密度相位陣提供卓越信號

? 具有強(qiáng)抗干擾性的低噪音信號放大器

? 通過引腳選擇操作模式:

數(shù)字 A/B/Z(1/2/4/8/16倍細(xì)分)

正余弦模擬信號和模擬或數(shù)字Z

? 差分正交信號輸出:PA、NA、PB 和 NB

? 差分零位信號輸出:PZ和 NZ

? 可提供評估套件

應(yīng)用

● 增量式編碼器

● 小型電機(jī)和執(zhí)行器

● XY 和線性光柵尺

● 工廠自動化機(jī)器人

● 消費機(jī)器人

主要規(guī)格

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器件概述

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PART.04/

iC-MU系列磁編碼器應(yīng)用:

磁性離軸絕對式位置編碼器芯片

01特性

? 集成霍爾傳感器用于雙碼道掃描:

iC-MU:磁極間距1.28mm

iC-MU150:磁極間距1.50mm

iC-MU200: 磁極問距2.00mm

? 可調(diào)零點位置功能

? 串行多圈接口高達(dá)18位

? 計數(shù)信號和正余弦信號可選

? 16、32或64對磁極的測量范圍

? 高達(dá) 18 位的雙碼道游標(biāo)絕對值計算

? 對偏移，幅度和相位的精確信號調(diào)節(jié)

? 操作溫度范圍 -40℃ 至 +115℃

? 增量編碼器正交輸出(A,B,Z)

? 最高16 對磁極電機(jī)換向信號(U,V,W)

? 12位分辨率正弦/數(shù)字實時轉(zhuǎn)換(濾波后14位)

? FlexCount 可編程分辨率(1到65536周期)

? 通過 BiSS C，SPI或外部 I2C EEPROM 配置芯片

? 線性速度高達(dá) 16 m/s，旋轉(zhuǎn)速度高達(dá) 24,000 RPM

? 通過快速串行接口(BiSS C,SSI,SPI)輸出位置數(shù)據(jù)

? 通過第二個iC-MU/iC-MU150/iC-MU200擴(kuò)大測量范圍

02應(yīng)用

● 旋轉(zhuǎn)絕對式編碼器，直線絕對式磁柵尺

● 單圈和多圈編碼器，電機(jī)反饋編碼器

● 無刷直流電機(jī)換向，離軸編碼器

● 多軸測量系統(tǒng)

03主要規(guī)格

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04框圖

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PART.05/

iC-PVL線性離軸/同軸電池緩沖霍爾多圈編碼器芯片

特性

? 具有自動增益和偏移控制的集成霍爾傳感器

? 適用于磁極寬度1.0至5.0mm 的磁柵尺或徑向磁鐵

? 典型應(yīng)用中電池供電電流<2μA至30 μA

? 跟蹤速度高達(dá) 24 m/s(1.5 mm磁極寬度)或15,000 rpm(32磁極對)

? 可調(diào)節(jié)每轉(zhuǎn)周期數(shù):用于1至256 磁極對的FlexCount 邏輯

? 串行、并行和增量式單圈操作模式

? 帶錯誤、警告、奇偶校驗和同步位的SSI 多圈數(shù)據(jù)輸出

? 高達(dá) 40 位的可配置多圈計數(shù)

? 通過引腳或命令預(yù)設(shè)多圈

? I2C主機(jī)功能，用于從EEPROM 初始啟動

? I2C從機(jī)功能，用于控制器操作

? 電源電壓3.0V至5.5V

? 備用電池自動低功耗運行

? 超速、電池和 RAM (CRC)監(jiān)控

? 節(jié)省空間的16 引腳 QFN 封裝

應(yīng)用

● 絕對式空心軸位置編碼器

● 無齒輪圈數(shù)計數(shù)

● 計量應(yīng)用

● 絕對式同軸位置編碼器

● 線性位置傳感器

● 電池供電的便攜式設(shè)備

主要規(guī)格

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框圖

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關(guān)于創(chuàng)意

創(chuàng)意電子深耕電子行業(yè)40余年，是高品質(zhì)進(jìn)口元器件授權(quán)的品牌供應(yīng)商，致力為工業(yè)、汽車、醫(yī)療、家電、通信、能源等領(lǐng)域提供極優(yōu)的電子元件解決方案，助力創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)發(fā)展，共創(chuàng)未來的新價值。