Svet Črnil

Opis

MT6835 21-bit absolutni magnetni enkoder pozicije PWM/SPI za natančen nadzor motorja

Najdražja napaka pri pogonu ni vedno pokvarjen motor. Pogosto je to napačna informacija o položaju.

Ko motor ne ve točno, kje je, začne sistem izgubljati korake, tresti os, grešiti pozicijo ali po nepotrebnem porabljati čas pri ponovnem umerjanju. Zato je MT6835 21-bit absolutni magnetni enkoder pozicije PWM/SPI zanimiva rešitev za vse, ki izdelujejo servo pogone, zaprtozančne koračne motorje, CNC osi, robotske mehanizme, avtomatizacijo ali razvojne prototipe.

Model MT6835GT uporablja napredno AMR tehnologijo, torej Anisotropic Magnetoresistive merjenje, in MagnTekovo signalno obdelavo četrte generacije. Rezultat je absolutno merjenje kota od 0° do 360°, hitra odzivnost, možnost več izhodov in zelo ugodna pot do natančnega nadzora osi.

Pri Svet črnil ta izdelek vidim kot odlično izbiro za kupce, ki želijo ceneje razviti natančen pogon, dobiti ugodno komponento za testiranje in ustvariti konkreten prihranek pri razvoju. Prednost je tudi lokalno svetovanje v mestu Ljubljana, kar pomeni manj čakanja in manj napačnih nakupov.

Potencialni kupci za MT6835 21-bit magnetni enkoder

Najprej poglejmo, kdo sploh potrebuje tak enkoder. Ta izdelek ni samo za eno ozko nišo. Uporaben je povsod, kjer se vrtenje spremeni v podatek, podatek pa v natančno gibanje.

• proizvajalci servo motorjev in servo pogonov
• razvijalci koračnih motorjev z zaprto zanko
• izdelovalci CNC strojev, 3D tiskalnikov in namenskih strojev
• podjetja za industrijsko avtomatizacijo in robotizacijo
• razvojniki BLDC motorjev in brezkrtačnih pogonov
• izdelovalci medicinskih naprav, laboratorijskih mehanizmov in merilnih sistemov
• razvijalci električnih koles, skirojev, vozil in mobilnih platform
• proizvajalci merilnih miz, vrtljivih osi in testnih naprav
• OEM in ODM proizvajalci elektronike
• hobi elektroniki, makerji in študenti mehatronike

Največja skupina potencialnih kupcev so po moji oceni razvijalci servo pogonov, koračnih motorjev z zaprto zanko in industrijske avtomatizacije. Zakaj? Ker imajo največ praktičnih težav, ki jih tak enkoder rešuje takoj: izguba korakov, nestabilna pozicija, nezanesljivo vračanje na ničelno točko, slaba ponovljivost in previsoka cena klasičnih enkoderskih rešitev.

AMR tehnologija za absolutno merjenje kota od 0° do 360°

MT6835 čip je MagnTekova četrta generacija magnetnega kotnega enkoderja. Zasnovan je kot nadgradnja modela MT6825. V osnovi uporablja par AMR Wheatstone Bridge senzorjev in ASIC vezje za signalno obdelavo. Ko se magnetno polje, vzporedno s površino čipa, vrti, čip izračuna kot in ga posreduje prek različnih izhodov.

To pomeni, da lahko s pravilno nameščenim magnetom dobimo informacijo o položaju osi brez mehanskega stika. Brez optičnega diska. Brez obrabe. Brez občutljivega stekla. To je pomembno pri strojih, kjer prah, vibracije, olje ali industrijsko okolje hitro pokažejo slabosti klasičnih rešitev.

• absolutno merjenje kota od 0° do 360°
• temelji na AMR tehnologiji
• vsebuje par AMR Wheatstone Bridge struktur
• vsebuje ASIC vezje za signalno obdelavo
• omogoča branje absolutnega kota prek SPI
• podpira izhode ABZ, UVW, PWM in SPI
• primeren je za visokohitrostno in visokoprecizno kontrolo

21-bit SPI, PWM, ABZ in UVW izhodi za fleksibilno integracijo

Največja prednost MT6835 je fleksibilnost. Ni vezan samo na en način uporabe. Lahko ga uporabite kot absolutni enkoder, kot inkrementalni ABZ enkoder, kot UVW izhod za motorje ali kot PWM signal.

• SPI vmesnik: standardni 4-žični SPI za branje 21-bitnih kotnih podatkov
• Hitrost SPI: do 16 MHz
• PWM izhod: 12-bitni PWM izhod
• ABZ izhod: inkrementalni izhod z nastavljivo ločljivostjo od 1 do 16.384 linij
• UVW izhod: nastavljiv od 1 do 16 polnih parov
• Načini izhoda: ABZ, UVW, PWM, SPI
• Programiranje ničelne točke: podpira do 5 online nastavitev ničelne točke

V praksi to pomeni manj kompromisov. Če razvijate zaprtokrožni koračni motor, uporabite ABZ. Če razvijate BLDC ali servo pogon, uporabite UVW ali SPI. Če potrebujete enostavno analogno podobno branje prek mikrokrmilnika, uporabite PWM. Lepo. Čisto. Prilagodljivo.

Visoka ločljivost in hitrost za servo pogone

MT6835 omogoča branje 21-bitnih absolutnih kotnih podatkov prek SPI vmesnika. V podatkih proizvajalca je navedena tudi več kot 18-bitna jedrna ločljivost, pri dodatnem opisu pa se pojavlja tudi možnost branja 18-bitnih kotnih podatkov prek standardnega 3-žičnega ali 4-žičnega SPI vmesnika do 16 MHz. To je pomembno omeniti, ker se pri različnih izvedbah, načinih programiranja ali dokumentacijskih opisih lahko pojavljajo različne konfiguracije.

Za kupca je bistvo jasno: MT6835 je narejen za natančno pozicijsko informacijo. Uporaben je pri zaprtih zankah, kjer krmilnik ne sme samo upati, da se je os premaknila, ampak mora to dejansko vedeti.

• 21-bitni absolutni podatek kota prek SPI
• več kot 18-bitna jedrna ločljivost
• podpora za 18-bitno branje v določenih opisih in konfiguracijah
• standardni 3-žični ali 4-žični SPI vmesnik pri dodatnem opisu
• standardni 4-žični SPI vmesnik pri glavnem opisu
• največja SPI ura do 16 MHz
• 12-bitni PWM izhod
• primeren za 2500-line servo
• primeren za 17-bitni absolutni servo motor
• primeren za closed-loop stepper motor control

120.000 RPM in zakasnitev 2 µs do 10 µs za hitre osi

Pri visokih hitrostih ni dovolj, da je enkoder natančen. Mora biti tudi hiter. MT6835 ima sistemsko zakasnitev od 2 µs do 10 µs in lahko podpira največjo hitrost vrtenja do 120.000 RPM. V dodatnem opisu je navedena tudi največja hitrost 25.000 RPM z izhodno propagacijsko zakasnitvijo manj kot 2 µs. Tudi ta podatek je smiseln za vključitev, ker se lahko nanaša na določen izhodni način, konfiguracijo ali dokumentacijsko različico.

To je velika prednost pri hitrih motorjih, kjer slab enkoder povzroči zamik, nihanje ali prepozno korekcijo. Pri servo sistemu je odzivnost vse. Ena počasna informacija lahko naredi lep pogon zelo povprečen.

Linearnost, samokalibracija in NLC za boljšo pozicijo

Pri enkoderjih se hitro pokaže razlika med izdelkom, ki samo nekaj izmeri, in izdelkom, ki meri dovolj dobro za resno regulacijo. MT6835 ima navedene zelo zanimive vrednosti linearne napake:

• tipična linearna deviacija manj kot ±0.5° kot tovarniška vrednost
• tipična linearna deviacija manj kot ±0.07° pri tipični samokalibraciji
• tipična linearna deviacija manj kot ±0.02° pri tipični NLC samokalibraciji

To pomeni, da lahko isti osnovni čip z boljšo kalibracijo doseže bistveno boljše rezultate. In to je pogosto razlika med pogonom, ki samo deluje, in pogonom, ki deluje mirno, ponovljivo in profesionalno.

Pri razvoju strojev se pogosto zgodi naslednje: motor je dober, gonilnik je dovolj močan, mehanika je sprejemljiva, sistem pa še vedno ne teče lepo. Zakaj? Ker povratna informacija ni dovolj kakovostna. MT6835 rešuje prav ta del problema.

MT6835 za closed-loop stepper, 2500-line servo in 17-bit absolutni servo

MT6835 ni samo senzor za laboratorij. Namenjen je konkretnim aplikacijam z visokimi zahtevami po hitrosti in natančnosti. V opisu so posebej navedene uporabe:

• closed-loop stepper motor control
• 2500-line servo
• 17-bit absolute value servo motor control
• visokohitrostni pogoni
• visokoprecizni krmilni sistemi
• industrijska avtomatizacija
• robotske osi
• CNC in merilne osi

Če izdelujete pogon, kjer mora os priti na pravo mesto in tam tudi ostati, potem je enkoder eden najpomembnejših delov celotne rešitve. Slab enkoder se ne vidi takoj na računu. Vidi se kasneje, ko izgubljate ure z uglaševanjem, testiranjem in popravljanjem težav, ki jih dobra povratna informacija sploh ne bi povzročila.

Programabilni ABZ in UVW izhodi za razvoj brez zapiranja poti

Posebej uporabna lastnost MT6835 je nastavljivost izhodov. Inkrementalni ABZ lahko podpira poljubno ločljivost od 1 do 16.384 linij. V dodatnem opisu je navedeno tudi območje od 1 do 4096 impulzov na obrat, na primer 2500 line ali 4096 line, z možnostjo tovarniškega programiranja ali uporabniškega programiranja.

UVW izhod lahko izbirate od 1 do 16 parov polov na obrat. Tudi tukaj je možna tovarniška nastavitev ali uporabniška nastavitev. To je super za razvoj, ker lahko isti osnovni izdelek prilagodite različnim motorjem in krmilnikom.

Industrijsko temperaturno območje in napajanje 3.3V do 5.0V

MT6835 deluje pri napajanju od 3.3V do 5.0V. To je praktično, ker se lepo ujema z veliko razvojne elektronike, mikrokrmilniki, industrijskimi vmesniki in testnimi vezji.

Delovno temperaturno območje je -40°C do 125°C. To pomeni, da ni namenjen samo prijazni mizi v pisarni. Namenjen je tudi zahtevnejšim okoljem, kjer se elektronika segreva, kjer stroji delajo dolgo in kjer mora komponenta zdržati več kot samo hobi test.

• napajanje 3.3V do 5.0V
• industrijska temperatura -40°C do 125°C
• sistemska zakasnitev 2 µs do 10 µs
• možnost izhodne propagacijske zakasnitve manj kot 2 µs pri dodatno navedenem načinu
• največja hitrost do 120.000 RPM
• dodatno navedena največja hitrost 25.000 RPM
• TSSOP-16 ohišje
• podpora do 5 online nastavitev ničelne točke
• način izbire mode selection
• zunanje mere external dimensions so pomembne pri načrtovanju tiskanega vezja

Ceneje, ugodno in lokalno v Ljubljani za hitrejši razvoj

Herman Daly je zapisal misel, ki lepo zadene bistvo ekonomije: Prava ekonomija je ustvariti več vrednosti z manj porabljenimi viri. Pri razvoju pogonov to pomeni, da ne kupimo vedno najdražje komponente, ampak izberemo takšno, ki reši največ težav za razumen denar.

MT6835 je zanimiv prav zato. Omogoča napredno merjenje kota, več izhodnih načinov, visoko hitrost, dobro natančnost in široko uporabnost. Hkrati pa je lahko bistveno bolj ugodno izhodišče kot dražji industrijski enkoderski sistemi, posebej pri razvoju prototipov, manjših serijah in specialnih strojih.

Če kupujete lokalno v mestu Ljubljana, dobite še eno prednost: hitrejše svetovanje, lažje naročanje in manj tveganja, da kupite napačen enkoder za svoj motor. Pri Svet črnil lahko ta izdelek povežemo tudi z izkušnjami iz avtomatizacije, robotike in razvoja pogonskih rešitev.

Izkušnja stranke z MT6835 enkoderjem

MT6835 smo uporabili pri razvoju zaprtozančnega pogona za manjšo avtomatizirano os. Najbolj nas je presenetilo, da smo lahko izbirali med SPI, PWM in ABZ izhodom, zato nismo zaklenili razvoja v eno samo smer. Pozicija je bila stabilna, odziv hiter, prihranek pri prototipu pa zelo konkreten.

Razvojni inženir iz podjetja za industrijsko avtomatizacijo

Zakaj MT6835 premaga tipične enkoderske kompromise

Veliko cenejših enkoderjev je uporabnih za osnovno merjenje. Toda ko pridete do resnega pogona, se začnejo težave. Premalo ločljivosti. Prepočasno branje. Nepraktičen izhod. Slaba linearnost. Občutljivost na okolje. In potem sistem ne deluje tako, kot bi moral.

MT6835 rešuje več teh problemov hkrati:

• omogoča absolutno merjenje kota od 0° do 360°
• ponuja 21-bitno SPI branje kota
• podpira 12-bitni PWM za enostavnejše sisteme
• omogoča ABZ izhod za klasične krmilnike
• omogoča UVW izhod za motorne aplikacije
• ima nastavljivo ločljivost ABZ in UVW
• omogoča delo pri visokih vrtljajih
• ima majhno zakasnitev
• omogoča samokalibracijo za boljšo linearnost
• deluje v širokem temperaturnem območju

Tehnični mediji in trend magnetnih enkoderjev

Popularni tehnični mediji s področja elektronike in avtomatizacije pogosto poudarjajo enak trend: motorji postajajo manjši, hitrejši in bolj pametni, zato postaja povratna informacija o položaju vedno pomembnejša. V robotiki, CNC sistemih, električnih pogonih in pametnih strojih ni več dovolj, da motor samo dobi ukaz. Sistem mora vedeti, kaj se je dejansko zgodilo.

Magnetni enkoderji so zato vse bolj zanimivi, ker nimajo optičnega diska, lažje prenesejo prah in vibracije, omogočajo kompaktno vgradnjo in so pogosto bolj ugodni za razvoj. MT6835 se lepo ujema s tem trendom: majhen čip, več izhodov, visoka ločljivost, hiter odziv in možnost uporabe v zahtevnih pogonih.

MT6835 21-bit magnetni enkoder kot pametna izbira za razvoj

Če razvijate servo pogon, zaprtozančni koračni motor, BLDC os, robotski mehanizem ali industrijski modul, potem MT6835 ni samo še en senzor. Je komponenta, ki lahko izboljša celoten občutek delovanja stroja.

Manj tresenja. Več nadzora. Boljša ponovljivost. Hitrejša diagnostika. Lažje testiranje. In predvsem manj ugibanja.

Izberite MT6835 21-bit absolutni magnetni enkoder pozicije PWM/SPI, če želite zgraditi pogon, ki ne deluje samo približno, ampak natančno. To je majhna komponenta z velikim vplivom na kakovost gibanja.

Ali boste še naprej popravljali napake zaradi slabe povratne informacije - ali boste raje vgradili enkoder, ki motorju končno pove resnico o njegovem položaju?