さまざまな産業の自動化の程度の改善により、運動制御の重要性はますます顕著になっています。モーターを効果的に駆動するには、速度と位置の制御入力を記述することが不可欠です。ただし、このセンシングを実現する多くのテクノロジーがあり、各テクノロジーには異なる特性とアプリケーションシナリオがあります。

この記事は、より異なる回転センシングテクノロジーになり、それらを選択する理由について説明します。その後、市場の最新のデバイスのいくつかを理解します。

位置感知アプリケーション

精度を向上させ、利回りを改善し、運用コストを削減するために、手動操作を必要とする多くのプロセスが自動化されており、これにより、位置センシングアプリケーションが急速に増加しています。実際、特定の形式の運動がある限り、コントローラーに位置情報を提供するセンサーが必要です。

Industrial 4.0は、自動化の分野で多くの進歩を遂げています。ロボットテクノロジーはますます人気が高まっており、「無人」操作がすべてのウェザーを達成しており、疲労も間違いもありません。これには、各モーションシャフトにセンサーが装備されていることが必要です。同じことが、伝統的な工場で人間と協力する「共同ロボット」にも当てはまります。

今日、多くの部品は、Machine -some使用CNC（CNC）機械工具、レーザー切断機を使用するもの、3Dプリンターを使用するものによって製造されています。これらのマシンにはすべてアクティビティコンポーネントがあり、質の高い目標を達成するために正確な位置制御が必要です。部品が処理された後、通常、自動化された材料の取り扱いまたはコンベアベルトによって輸送されます。これには、位置検知機能も必要です。

工場の外では、患者やスキャナーを動かすことができる大規模な医療機器など、多くの場所も位置管理が必要です。さらに、ロボットは現在手術を行うことができますが、これにも非常に正確な制御が必要です。

輸送の分野では、各アプリケーションには運動が含まれます。列車、農業機械、建設機械などの伝統的な輸送、または自律モバイルロボット（AMR）や数千のドローンなどの新興アプリケーションなど、倉庫の数千のドローンであろうと、位置感覚が必要です。

すべての運転方法（ICE）、純粋な電気駆動（EV）、およびすべての運転車は、電化の方向に発展しています。これらのシステムを正常に動作させるには、スロットルペダル（アクセラレータ）の位置情報を電子制御ユニット（ECU）またはステアリングホイールの位置情報をステアリング制御システムに送信する必要があります。

電子制御が車両動作のほぼすべての側面に拡大すると、ロケーションセンシングテクノロジーは、サスペンションコンポーネント（フラット化/運転制御用）、電力アセンブリ、電動窓、サンルーフ、ドアロックなどの側面でも広く使用されています。

センシングテクノロジーの比較を位置付けます

回転位置センシングは、主に3つのテクノロジー、磁気、およびインダクタンステクノロジーを使用しています。

光学エンコーダーは通常、最も正確であると考えられていますが、作業原理は、穴のある穴でディスクを通過することを可能にします。 。

図1：回転位置センシングの主な方法には、光学、磁気、誘導技術が含まれます

一般的に、この種のデバイスは、精密ロボットなどの高精度アプリケーションやCNC旋盤やレーザー切断機などの工作機械を必要とするために使用されます。それらは非常に正確であり、磁場に敏感ではありませんが、ディスク上の振動や汚れによって簡単に影響を受けるため、失敗する可能性があります。

多くの場合、磁気エンコーダーは低耐性であり、主に非常に敏感なコストを適用するために使用されます。それらは振動と汚染がない場合にうまく機能しますが、外部磁場はそれに大きな影響を与え、適用の範囲を制限します。

インダクタエンコーダーの精度は、高度の振動と汚染に耐えることができ、磁場に敏感ではない磁気エンコーダーよりも優れています。その他の利点には、温度に敏感ではなく、少数のデバイス、小さいサイズ、希土類材料（つまり、磁石）を必要としない良好な繰り返しが含まれます。

NCS32100デュアル誘導位置センサー

OnsemiのNCS32100デュアル誘導位置センサーは、2つのシンプルで革新的なPCBディスクを介して優れた非接触位置精度を実現し、精度は+50セントまたは0.0138度の機械的回転を実現します。1つのPCBがモーターステーター（静的部品）に固定され、別の単一層PCBがローターまたはシャフトに固定されています。2つのPCBが平行に配置され、中央で0.1mmから2.5mmから分離されています。NCS32100はステーターPCBにあります。

2つのディスクでの厚さ（デュアル）導電性配線またはコイル印刷。第3条の導電性トレースラインは、ステーターPCBに印刷された励起コイルと呼ばれます。NCS32100は、4MHzの正弦波を励起コイルに送信して、ステーター励起コイルの周りに電磁界を生成します。ファラデーの相互作用の法則によれば、ローターの粗いコイルは電磁場と交差し、エネルギーをローターコイルに結合して渦を形成します。

同時に、ステーターの厚さコイルは、最大8つのNCS32100レシーバー入力を接続します。ローターが回転すると、ローターの渦がステーターと干渉してコイルを受け取ります。NCS32100は、内部DSP（デジタル信号プロセッサ）独自のアルゴリズムを介してこれらの干渉を処理し、ローターの位置を測定します。

図2：デュアル誘導技術は、シンプルなソリューションを通じて高性能を提供します

40mmのPCBセンサーを使用すると、NCS32100は、ある程度の精度を犠牲にする速度で±50セントの位置精度を達成できます。より大きなPCBセンサーまたはローターとステーターを正確に基づいて、+/- 10コーナー内でより高い精度を達成できます。

このシンプルなソリューションは、少量の電子デバイスを使用して、小型と低コストを確保するだけです。さらに、温度の変動、汚染、および外部磁場に完全に敏感です。

デュアル誘導技術統合ソリューション

AnsonamiのNCS32100は、産業用途と環境向けに設計された高精度回転位置センサーをサポートしています。これは、運動なしで場所を決定できる絶対的な位置デバイスです。NCS32100は、45,000 rpmの速度で速度を計算することもできます。

最大6,000 rpmの速度で、NCS32100は±50セントの完全な精度を提供します。これは、多くの光エンコーダーのパフォーマンスに匹敵します。このデバイスは、ARMを統合しますか？

NCS32100の構築されたキャリブレーションにより、センサーは単一のコマンドを介して自己キャリブレーションを実現できます。ローターの速度が100〜1000 rpmである限り、エンコーダーを参照する必要はありません。すべてのキャリブレーション係数は、非eaty -to -lossメモリ（NVM）に保存されます。

典型的な光学ソリューションには、合計3つのPCB光学ディスク、ステーターPCB、およびLEDドライブPCBが必要であり、すべての機能には約100のデバイスが必要です。

図3：デュアル誘導技術は精度の光学技術に匹敵し、複雑さとコストは後者よりも低いです

対照的に、NC32100ソリューションに基づいた2つのPCBのみ：ローターは、デバイスを含まない単一層PCBであり、リンクされたPCBには12個のデバイスのみが含まれています。

自動車アプリケーションでは、コストと信頼性が重要ですが、特にステアリングやブレーキングなどのアプリケーションでは、安全性がさらに重要です。Ansonmi's Car -Level Absolute Position Sensor NCV77320はISO26262標準を満たしており、これらの主要なアプリケーションシナリオ専用に設計されています。NCV77320の位置精度は194.3コーナーまたは0.0539度の機械的回転（特にPCBの幾何学的形状に依存します）です。これは主に3つの受信者入力しかなく、NCS32100には8つの受信入力があり、NCV77320はNCV77320がサポートしていません。粗い細かいコイルPCB構成エッセンスのPCB構成NCV77320とNCS32100は、回転エンコーダーまたは線形エンコーダーとして実行できます。

NCV77320のアプリケーションには、ブレーキペダルセンサー、スロットルペダルセンサー、モーターロケーションセンサー、ブレーキシステムセンサー、車両水平センサー、ギアボックスギアセンサー、スロットル位置センサー、排気ガス補強バルブセンサーが含まれます。

NCS32100と同様に、NCV77320は汚染、温度変化、磁場干渉に敏感ではなく、-40oc〜 +150ocの自動車環境で使用できます。

NCV77320は、最大10,800 rpmの速度で実行され、送信、SPI、またはアナログインターフェイスを介してサポートMCUと通信できます。