一种角度传感器制造技术

本实用新型专利技术创造提供了一种角度传感器，包括编码器IC、数据接口和控制器MCU，所述的编码器IC通过数据接口与控制器MCU连接；所述的编码器IC包括传感器阵列、DSP处理芯片和电路板，所述的传感器阵列、DSP处理芯片均固接在电路板上，传感器阵列通过前置放大器与DSP处理芯片输入端连接，所述的数据接口与DSP处理芯片的输出端连接；本实用新型专利技术作为非接触式磁旋转编码器，可以精确测量360°全范围角度；本实用新型专利技术为片上系统，在单个封装内整合了集成式霍尔元件、模拟前端和数据信号处理等功能。

【技术实现步骤摘要】
一种角度传感器
本专利技术创造属于编码器IC领域，尤其是涉及一种角度传感器。
技术介绍
目前在电动执行器领域中，大多会采用精密电位器而作为位置传感器，电位器的优势在于易于使用，低成本等，但同时也存在着诸多缺陷；在系统控制技术中为了能够稳定地检测到精密电位器的位置信号，就必须搭配模数转换器(AD转换器)共同使用，这无疑增加了开发成本同时增添了作业复杂性。此外，精密电位器存在于物理结构上的非工作区，这严重限制了位置检测数据的可靠性。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术创造旨在提出一种采用非接触式磁旋转编码器IC的编码器IC。为达到上述目的，本专利技术创造的技术方案是这样实现的：一种角度传感器，包括编码器IC、数据接口和控制器MCU，所述的编码器IC通过数据接口与控制器MCU连接；所述的编码器IC包括传感器阵列、DSP处理芯片和电路板，所述的传感器阵列、DSP处理芯片均固接在电路板上，传感器阵列通过前置放大器与DSP处理芯片输入端连接，所述的数据接口与DSP处理芯片的输出端连接。进一步的，所述传感器阵列为围绕中心分布在电路板上的霍尔元件。进一步的，所述的数据接口为SSI同步串行接口。进一步的，所述的DSP处理芯片上还设有控制接口，所述的控制接口与DSP处理芯片耦接，控制接口为PWM接口。进一步，所述的DSP处理芯片包括OTP寄存器，所述的OTP寄存器与DSP处理芯片控制连接。进一步，测量角度时，磁铁置于编码器IC中心上方或者下方，所述磁铁为旋转双极磁铁。相对于现有技术，本专利技术创造所述的一种角度传感器具有以下优势：本技术作为非接触式磁旋转编码器，可以精确测量360°全范围角度；本技术为片上系统，在单个封装内整合了集成式霍尔元件、模拟前端和数据信号处理等功能；由于采用非接触式位置检测原理，十分适用于苛刻环境下的应用本技术采用了差分测量及霍尔传感器调理电路，能够使本技术耐受磁铁位置偏离、杂散磁场等不良环境；本技术具有高精度、低成本、低功耗、小体积、抗干扰能力强、360°无死点检测等特点。附图说明构成本专利技术创造的一部分的附图用来提供对本专利技术创造的进一步理解，本专利技术创造的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术创造，并不构成对本专利技术创造的不当限定。在附图中：图1为本专利技术创造实施例所述的结构示意图。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在本专利技术创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本专利技术创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本专利技术创造中的具体含义。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术创造。如图1所示，一种角度传感器，包括编码器IC、数据接口和控制器MCU，所述的编码器IC通过数据接口与控制器MCU连接；所述的编码器IC包括传感器阵列、DSP处理芯片和电路板，所述的传感器阵列、DSP处理芯片均固接在电路板上，传感器阵列通过前置放大器与DSP处理芯片输入端连接，所述的数据接口与DSP处理芯片的输出端连接。所述传感器阵列为围绕中心分布在电路板上的霍尔元件。所述的数据接口为SSI同步串行接口；所述的DSP处理芯片上还设有控制接口，所述的控制接口与DSP处理芯片耦接，控制接口为PWM接口。所述的DSP处理芯片包括OTP寄存器，所述的OTP寄存器与DSP处理芯片控制连接。本技术的工作过程：测量角度时，将磁铁置于编码器IC的中心上方或者下方，所述磁铁为旋转双极磁铁。本技术采用CMOS标准，通过所述的传感器阵列(旋转电流Hall技术)检测芯片表面上分布的磁场，所述的Hall元件围绕所述的DSP处理芯片中心分布，并输出一个能够代表编码器IC表面磁场的电压。通过∑-Δ模拟/数字转换和数字信号处理(DSP)算法，AS5045可提供精确的高分辨率绝对角度位置信息。本技术能够检测到磁场的方向并转换为12位的二进制编码。然后通过DSP处理芯片上的同步串行接口(SSI)进行访问。通过分析读取出来的18位数据可以分析出当前的角度位置，若数据中的存在错误信息那么可以选择放弃本次角度重新检测，保证了角度位置的准确性。以上所述仅为本专利技术创造的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术创造，凡在本专利技术创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术创造的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种角度传感器，其特征在于：包括编码器IC、数据接口和控制器MCU，所述的编码器IC通过数据接口与控制器MCU连接；所述的编码器IC包括传感器阵列、DSP处理芯片和电路板，所述的传感器阵列、DSP处理芯片均固接在电路板上，传感器阵列通过前置放大器与DSP处理芯片输入端连接，所述的数据接口与DSP处理芯片的输出端连接。

【技术特征摘要】
1.一种角度传感器，其特征在于：包括编码器IC、数据接口和控制器MCU，所述的编码器IC通过数据接口与控制器MCU连接；所述的编码器IC包括传感器阵列、DSP处理芯片和电路板，所述的传感器阵列、DSP处理芯片均固接在电路板上，传感器阵列通过前置放大器与DSP处理芯片输入端连接，所述的数据接口与DSP处理芯片的输出端连接。2.根据权利要求1所述的一种角度传感器，其特征在于：所述传感器阵列为...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志磊，
申请(专利权)人：天津宝恒流体控制设备股份有限公司，
类型：新型
国别省市：天津,12