Capteurs magnétiques de position haute précision pour vitesse de rotation élevée
L’AS5047D est bien adapté aux applications industrielles comme les robots et les modules codeurs. L’AS5147 est un composant qualifiée AEC-Q100 utilisée en automobile, par exemple, dans la direction assistée et les pompes à air électroniques. Egalement qualifiée AEC-Q100, l’AS5247 est une version redondante à double puce dédiée aux applications automobiles exigeant un très haut niveau de conformité aux normes de sécurité fonctionnelle.
Leur haute performance de précision est obtenue en implémentant la DAEC, un algorithme qui effectue la compensation d’erreurs en interne et qui répond automatiquement lors de modifications de la vitesse de rotation. Les capteurs de positions magnétiques rotatifs traditionnels subissent un délai de propagation, typiquement 100 à 200 µs, dû au fait qu’ils convertissent les mesures en données brutes des champs de forces magnétiques en valeur d’angle numériques. Pendant ce délai, le rotor a légèrement tourné et, par conséquent, la position réelle lorsque la mesure numérique est donnée par le capteur diffère de sa position mesurée.
L’erreur résultant de cet écart augmente d’une façon linéaire en corrélation avec l’accroissement de la vitesse de rotation. Pour un délai de propagation de 100 µs, à 1000 rotations par minutes (rpm), l’erreur angulaire réelle est de 1,2° et de 12° à 10000 rpm. La DAEC élimine pratiquement totalement cette source d’erreurs en compensant dynamiquement chaque prise de mesure en fonction de la vitesse de rotation, à l’instant précis de cette mesure. La famille 47 fournit des mesures angulaires d’une précision de ±0,08° à 7000 rpm, de ±0,14° à 12000 rpm et de ±0,17° à 14500 rpm.
Grâce à cette précision hors normes, cette famille convient à tous les contrôles moteurs et aux applications de mesures angulaires. Dans un moteur sans balais haute vitesse (BLDC) et des moteurs synchrones à aimant permanent (PMSM), la grande précision du capteur autorise une meilleure exécution de la fonction de commutation, et donc, un couple et une efficacité plus élevés, ainsi que moins d’ondulations du couple et un fonctionnement plus souple.
Ces trois composants délivrent des mesures de position absolue en signaux numériques MLI (PWM), et en signaux UVW. Ils fournissent également une sortie incrémentale ABI équivalente à la sortie d’un codeur optique. Le circuit AS5047D peut donc remplacer un codeur optique sans qu’il y ait besoin de changer d’interface logiciel dans le microcontrôleur du système hôte ou le DSP.
Ces capteurs offrent une haute résolution de 14 bits à 0,022° avec une sortie numérique SPI, et une résolution maximum de 2000 pas par révolutions en mode décimal et de 2048 pas par révolution en mode binaire ABI. En outre, ils bénéficient de la technique différentielle propriétaire offrant l’immunité aux champs magnétiques parasites, ce qui leur permet d’être utilisés en environnements électriques bruyants sans avoir recours à un blindage spécifique.
“L’introduction de la famille 47 représente une très grande avancée de la technologie des capteurs magnétiques de position” commente Bernd Gessner, Vice-Président et Directeur Général de la division automobile chez ams. “Pour la première fois, les concepteurs de moteurs grande vitesse peuvent utiliser des capteurs robustes, compacts sans avoir besoin d’ajouter un code complexe de compensation d’erreurs dans un microcontrôleur externe ou un DSP.”
L’AS5047D est échantillonnée en boîtier TSSOP 14 broches de même que l’AS5147, alors que l’AS5247 est présenté en boitier MLF-40, de 7 x 7 mm.
www.ams.com/Magnetic-Rotary-Position-Sensors
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