Makerbase MKS AS5047P V1.0 - enkoder magnetyczny 14-bit

Opis

Moduł enkodera magnetycznego MKS AS5047P V1.0 firmy Makerbase przeznaczony do bezkontaktowego pomiaru położenia kątowego wału silnika oraz innych elementów obrotowych. Płytka wykorzystuje 14-bitowy czujnik magnetyczny AS5047P, umożliwiający rozróżnienie 16384 pozycji w zakresie pełnego obrotu 360°. Rozdzielczość kątowa wynosi około 0,022°. Enkoder znajduje zastosowanie w układach sterowania silnikami BLDC, PMSM i silnikami krokowymi ze sprzężeniem zwrotnym, w tym w systemach wykorzystujących algorytm FOC (Field-Oriented Control). Umożliwia przekazywanie informacji o położeniu wirnika do kontrolera napędu, wspomagając regulację prędkości i położenia.

Pomiar odbywa się poprzez wykrywanie zmian pola magnetycznego wytwarzanego przez magnes diametralnie namagnesowany, zamocowany na obracającym się wale. Czujnik AS5047P określa bezwzględne położenie kątowe w obrębie jednego obrotu bez konieczności mechanicznego połączenia z wałem. Układ wykorzystuje funkcję DAEC (Dynamic Angle Error Compensation), ograniczającą dynamiczne błędy pomiaru wynikające z opóźnień przetwarzania sygnału. Producent czujnika przewiduje pracę przy prędkościach obrotowych do 28000 obr./min. Prawidłowy montaż wymaga współosiowego ustawienia magnesu względem czujnika oraz zachowania odpowiedniego odstępu między elementami.

Moduł udostępnia cyfrowy interfejs SPI oraz wyjścia inkrementalne ABI (A, B, I), umożliwiające integrację z kontrolerami silników i mikrokontrolerami. Interfejs SPI zapewnia odczyt bezwzględnego położenia kątowego z rozdzielczością 14 bitów oraz dostęp do rejestrów konfiguracyjnych czujnika. Wyjścia ABI generują sygnały kwadraturowe A i B oraz impuls indeksowy I, wykorzystywane do pomiaru przemieszczenia i prędkości obrotowej. Rozdzielczość sygnałów inkrementalnych jest programowalna i może wynosić do 4096 kroków na obrót w trybie binarnym. Układ AS5047P obsługuje również funkcje generowania sygnałów komutacyjnych UVW oraz wyjścia PWM, zgodnie z dokumentacją producenta układu scalonego.

MKS AS5047P V1.0 obsługuje zasilanie napięciem 3,3 V lub 5 V DC. Na płytce znajdują się dwa złącza sygnałowe 6-pinowe, udostępniające linie komunikacji SPI i sygnały inkrementalne ABI. Złącze interfejsu SPI posiada wyprowadzenia GND, CS, MISO, SCK, MOSI i 5V. Drugie złącze udostępnia sygnały 5V, NC, A, B, I i GND. Oznaczenia wyprowadzeń naniesiono na laminat, co ułatwia identyfikację połączeń podczas montażu. Przed podłączeniem enkodera należy sprawdzić konfigurację zasilania, poziomy logiczne kontrolera i zgodność sygnałów z dokumentacją wykorzystywanego układu sterującego.

Płytka enkodera ma wymiary 42 x 34 mm i została wyposażona w cztery narożne otwory montażowe o średnicy 4 mm oraz dodatkowe podłużne otwory umożliwiające ustawienie położenia czujnika względem osi silnika. Konstrukcja pozwala zamocować enkoder w pobliżu wału napędu, zapewniając dostęp do złączy i elementów montażowych. Do zestawu dołączono magnes radialny 6 x 2,5 mm, przewód 6-pinowy o długości 30 cm, mosiężne dystanse gwintowane i śruby montażowe. Moduł znajduje zastosowanie w robotyce, napędach CNC, układach regulacji serwonapędów oraz mechanizmach pozycjonujących. Enkoder odpowiada za pomiar położenia, natomiast sterowanie uzwojeniami silnika wymaga zewnętrznego kontrolera.

Właściwości

• Parametry techniczne
  • Model: MKS AS5047P V1.0
  • Producent: Makerbase
  • Typ urządzenia: magnetyczny enkoder obrotowy
  • Układ pomiarowy: AS5047P
  • Technologia pomiaru: bezkontaktowy pomiar pola magnetycznego
  • Rozdzielczość pomiaru położenia: 14 bitów
  • Liczba pozycji na obrót: 16384
  • Rozdzielczość kątowa: około 0,022°
  • Zakres pomiarowy: 360°
  • Napięcie zasilania: 3,3 V lub 5 V DC
  • Maksymalna prędkość obrotowa układu AS5047P: 28000 obr./min
  • Temperatura pracy układu AS5047P: od -40°C do 125°C
  • Kompensacja błędów dynamicznych: DAEC
  • Wymiary płytki: 42 x 34 mm
• Interfejsy i sygnały
  • Interfejs cyfrowy SPI
  • Wyjścia inkrementalne ABI (A, B, I/Index)
  • Odczyt bezwzględnego położenia kątowego przez SPI
  • Rozdzielczość odczytu SPI: 14 bitów
  • Programowalna rozdzielczość wyjść ABI
  • Rozdzielczość ABI w trybie binarnym: do 4096 kroków na obrót
  • Obsługa konfiguracji pozycji zerowej czujnika
  • Obsługa sygnałów komutacyjnych UVW przez układ AS5047P
  • Obsługa wyjścia PWM przez układ AS5047P
  • Złącze SPI 6-pinowe: GND, CS, MISO, SCK, MOSI, 5V
  • Złącze ABI 6-pinowe: 5V, NC, A, B, I, GND
• Konstrukcja i zastosowanie
  • Cztery narożne otwory montażowe o średnicy 4 mm
  • Dodatkowe podłużne otwory montażowe
  • Oznaczenia wyprowadzeń na laminacie
  • Pomiar położenia z wykorzystaniem magnesu diametralnie namagnesowanego
  • Pomiar położenia wału silników BLDC, PMSM i silników krokowych
  • Integracja z układami sterowania ze sprzężeniem zwrotnym
  • Zastosowanie w układach sterowania FOC
  • Zastosowanie w robotyce, automatyce i mechanizmach pozycjonujących
  • Współpraca z kontrolerami obsługującymi interfejs SPI lub ABI

W zestawie

• 1x moduł enkodera magnetycznego Makerbase MKS AS5047P V1.0
• 1x przewód połączeniowy PH 2.0, 6-pinowy, 30 cm
• 4x mosiężny dystans sześciokątny M3 x 5 + 3 mm
• 4x śruba z łbem stożkowym, krzyżakowa M3 x 6 mm
• 4x mosiężny dystans sześciokątny M3 x 12 mm
• 4x czarna śruba imbusowa z płaskim łbem M3 x 6 mm
• 1x magnes radialny 6 x 2,5 mm