Sensorik Latenzfreier Interpolator mit Fehlerkorrektur auf Knopfdruck

Redakteur: Gerd Kucera

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(Bild: iC-Haus)

Die 3-V-Interpolationsschaltung iC-TW28 dient zur Auswertung magnetischer und optischer Sensoren, die Sinus- und Cosinus-Signale erzeugen. Ein einfacher Kopfdruck genügt zum Einstellen der erforderlichen Signalverstärkung und zur Korrektur von Signalfehlern, beispielsweise zur Konfektionierung von MR-Sensoren oder optischen Inkrementalgebern. Danach minimiert eine permanente Auto-Korrektur den Winkelfehler, sodass bei Interpolationsfaktoren von x1 bis x256 die RS422-Ausgangstreiber stets hochwertige Quadratursignale liefern – und das bei einer minimalen Durchlaufzeit von nur 1,5 µs. Optional sind zusätzliche UVW-Signale mit einstellbarer Pulszahl verfügbar zur Kommutierung von Motoren mit bis zu 32 Polpaaren. Der Baustein iC-TW28 verfügt über ein 3-kanaliges analoges Frontend mit differentiellen PGA-Eingängen, das typische Sinus-/Cosinus-Signale von Magnetsensoren mit 50 mV oder Gebern mit 1 Vss problemlos akzeptiert und sich dabei automatisch – auch im Indexkanal - auf die angebotenen Signale einstellt. Als Referenzmarken-Sensor können beispielsweise MR, GMR, TMR, lineare oder schaltende Hall-Sensoren angeschlossen werden. Schnelle A/D-Wandler folgen dem Eingang bis 700 kHz, was sehr hohe Dreh- oder Lineargeschwindigkeiten für Positionsmessgeräte erlaubt. Dabei sorgen die implementierten Algorithmen und Spezialfilter für eine konstante Latenzzeit von nur 1,5 µs, beziehungsweise von nur 600 ns mit optionaler Laufzeitkorrektur. Um die hohe Wandlungsgenauigkeit des Bausteins nutzen zu können, bedarf es keiner Messmittel – ein Knopfdruck genügt. Der Baustein erlernt die erforderlichen Signalkorrekturen für Offset-, Amplituden- und Phasenfehler selbstständig und sichert diese im internen EEPROM. Sind diese Startwerte allein nicht ausreichend, zum Beispiel bei ständigen Änderungen der Amplitude oder einer Offsetdrift über Temperatur, können permanente Automatikkorrekturen angewählt werden. Der mit 10 Bit aufgelöste Eingangswinkel steht über SPI als Absolutwert in Echtzeit mit einem minimalen Raster von nur 20 ns oder als inkrementelles Encoder-Quadratursignal in einer flexiblen Auflösung mit bis zu 256 Impulsen zur Verfügung. Die integrierten RS422-Treiber liefern bis zu 12 MHz; um die Zählbarkeit durch größere Flankenabstände garantieren zu können, ist der Maximalwert der Ausgangsfrequenz einstellbar. Für Controller-Applikationen vereinfacht die integrierte SPI-Schnittstelle die Auswertung.

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