在旅行过程中使用中使用A1330

在旅行过程中使用中使用A1330

作者：特雷弗购买和 威廉·威尔金森
雷竞技竞猜下载Allegro微系统有限责任公司

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摘要

本应用说明是使用A1330角度传感器 集成电路进行短行程旋转位置感测的指南，包括有关磁体选择和方向的信息。它概述了设置 A1330短行程应用所需的 电可擦可编程只读存储器寄存器的程序。包括两个附录，一个用于说明有效的短行程输出和功能，另一个全面描述如何在“样品编程器” 桂中使用“短行程调整”选项卡。

介绍

通常使用直径圆盘磁体和磁传感器 集成电路实现精确、低成本和非接触式旋转位置感测。磁体附着在旋转物体上，传感器 集成电路的位置使磁体的表面平行于传感器 集成电路封装的表面旋转（见图 1）。短行程（或精细角度比例）定义为小于 360° 的磁角旋转，由 集成电路的满量程输出表示。实现小于 360° 旋转的满量程输出允许用户使用 模数转换器的整个动态范围。通常适用于短行程的
应用包括：

• 踏板位置
• 油箱液位感测
• 档位
• 节气门和/或阀门位置
• 执行器位置

ALLEGRO A1330磁角度磁角度仪IC非常非常合短行程位置传感，为它提供了了下高高功能：

• 模拟/ 脉宽调制输出：这种可配置的输出可以轻松读取和验证。
• 高于和低角度：可调节输出饱和度性很高配置性。
• 用户可配置的增益和偏移：为了在输入变化很小的情况下实现满量程输出，获得和 PREGAIN_偏移量提供了理想的解决方案。
• 小和大大角度检测：在EEPROM中设置最小和大大角度提供以提供诊断诊断诊断诊断诊断诊断诊断诊断。

系统基本配置

A1330采用8引脚tssop封装，单位或或双芯片（推荐测封封的系统），并测荷装平等内角度角度。将将体直接安装在装载上方（如图2所示），可以使用两种不错的气隙定义：透明气隙和包装气隙。对于本文的其余其余分，封装气隙于于气隙.cvh（圆形圆形霍尔件）直接安装在单位个芯片装配的中心，两两cvh（在双双封装中间）靠近中心（有关具体体重详情，请请数码表）。

设计用于旋转感测的磁系统

适当的磁体尺寸和标称气隙是角度感测的关键组成部分。A1330可以感应高达 1200克的磁场，这意味着可以使用更大的磁体来减少杂散场可能对系统产生的任何不良影响。如果场强超过 1200克则不会对设备造成损坏。在大磁场中使用 A1330还可以降低噪声，提高角度精度，并提高 集成电路输出信号的有效分辨率。有关噪声性能的其他信息，请参阅本文档后面的“噪声”部分。

短行程和编程参数取决于最终应用和系统要求，不同的参数可能比其他参数更重要。以下是短行程应用的可用编程设置。必须使启用短行程 （SS）位来调整 获得和 最小/最大输入寄存器。

图3表示短行程编程图的简化版本，表1是EEPROM中可用的行程辅助器和位置。

表1：短行程仪器

寄存器名称	简称	地址	位
预增益偏移	PREGAIN_偏移量	0x3A	23:12
短行程启用	党卫军	0x3B	25
增益	获得	0x3B	12:0
钳位使用	总工程师	0x3C	25
翻转使用	鱼子	0x3C	24
最大输入	最大输入	0x3C	23:12
最小输入	min_input.	0x3C	11：0
极性调整	阿宝	0x3D	24
后增益偏移	postgain_offset.	0x3D	23:12
低钳位	Low_clamp.	0x3D	11：0
高钳位	high_clamp.	0x3D	5:0

PREGAIN_偏移量

PREGAIN_偏移量允许在应用增益之前将角度归零或重新映射到磁体的当前位置。通常这是第一个和行程无关的编程寄存器。PREGAIN_偏移量是一个 12位值（0-4095），位于 EEPROM 0x3B位 13:24，分辨率为 0.088°/位。

极性调整

极性调整（PO）设置最终角度输出的极性。设置为“0”时，角度输入为机构角度，基本上绕过块。当为“1”时，角度得到补充（参见方程1）.polarity调整是位位EEPROM 0x3D位24中的单位位。极性调整之前设置pregain_offset。这是因因为pregain_offset改变改变了观察的零角度。

方程1：极性调整

角度输入= 360° - 机械角度

min_input和max_input.

集成电路将预增益角度值与通过 最小输入和 最大输入EEPROM字段设置的边界集合进行比较。如果角度在已建立的边界之外，则输出将处于三态，以指示由意外的角度值引起的误差。要使此功能正常工作，需要在输出连接上拉或下拉电阻。电阻器的方向取决于 电子控制单元的所需配置。

该功能对于启用钳位的应用很有用，并会以其他方式遮盖过大的角行程。最小/最大输入是位于 EEPROM 0x3C中的 12位值，分辨率为 0.088°/位。

获得

获得通过调整输出传递函数的斜率 （mV/°）来调整设备的输出动态范围。获得以数字方式应用，能够将 11.25° 输入角度扩展到满量程输出旋转（32×）。

应注意在具有高增益的应用中，前端噪声将按比例放大。在这种情况下，强烈建议使用“角度平均”功能来最小化噪声的影响（本文档稍后将对此进行介绍）。获得是位于 EEPROM 0x3B位 0:12 的 13位值，每位附加增益的分辨率为 0.0039×，即代码 1 = 原始信号的 1.0039倍。

计算收益

postgain_offset.

postgain_offset类似于pregain_offset，并有一叶小限制条件：它用水在使用增益增益偏移角度。该该将将信号从0°位置移移从从位置开。请查看图4了解图象说明，以及公园5了解计算。通讯，Postgain_offset用作施工，用来.postgain_offset是一个12位值，位于eeprom 0x3d位11:23，分别为0.088°。

为了获得所需的延迟转换点，请使用下面的方程 5.图 4.是 后增益偏移量功能的图形表示。

方程 5：后增益_偏移

（所所自0°机械偏移×增益值） - 低_clamp（°）

使用方程 5.实现图 4：

后增益偏移=（30°×4）–60°

PostGain偏移= 120° - 60°

后增益偏移=60°

因此，以图 4.为基础，为了从零角度实现 30° 偏移，将需要 60° 的后增益补偿

低压钳和 高压钳

low_clamp和high_clamp指定最小和大大输出电阻压（或pwm占空比）;默认默认下，这些值设置别为v_{科科斯群岛}的 5% 和 95%。有关输出钳位的相应代码，请参见表 2.和表 3.通常，低/高U形夹值以伏特为单位；然而，它们也可以从预增益（机械）值角度来考虑。低压钳和 高压钳都是 6.位无符号值，位于 EEPROM 0x3D，0:5（低电平钳位）和 6:11（高压线夹）

钳位启用和翻转启用

使用（Roe）是一个可在达到高电平状态返回返回电平状态（反之亦然）。这可口用来不用使用钳位。借助借助使用位（ce）可以高/低/克拉姆，默认情况下，它们设置为vcc的5％和95％。翻转和钳位使用（ce）位分类位于EEPROM 0x3c，位24和25。有关钳位和翻转的各迭代，请参阅表4.图5和图6比较了有和有和的钳位/翻转的输出。

表 4：钳位和翻转选择

总工程师	鱼子	描述
0	0	正常行。 标准模块 360的翻转。
0	1.	高电平钳位和低电平钳位值下的输出翻转。
1.	0	首个遇到的高/ 低钳位值的输出钳位
1.	1.	在标准模块 360出现翻转。 输出被钳位至高/低钳位值。

图5：使用和不用使用翻转的

请注意，在图6中，高至低钳位值比图5中更多;这由于low_clamp和high_clamp。用词于图5和图6的是：

表5：钳位设置

寄存器名称	代码	值
PREGAIN_偏移量	0	0
获得	768.	4×
Low_clamp.	10	40°
high_clamp.	10	320°

短行程示例

可以使用ASEK20在短行进入中对A1330进行程。有关ASEK20的更多信息，请请“Allegro A1330样品牌程控器使用者手册”。图7是此示例配置保持低钳位（1V和0.5 V），直到发布20°旋转，然后每个芯片将不断的速率（50 mv /°和25 mv /°）再增加60°坡度，在此点时，两个芯片将保持20°高钳位。

图 7：应用输出示例

使用样品编程器对A1330进行编程有两种方法。第一种方法是使用“短行程调整”选项卡（参见图 8）。该方法将在附录 B中介绍。另一种方法是通过 电可擦可编程只读存储器选项卡。通过使用 电可擦可编程只读存储器选项卡，可以使用“短行程调整”选项卡中没有的寄存器。

图7是常常踏板位置输出的。芯片2设定为芯片1的50％;这通常是出于安全要求。管理器通讯将芯片1与芯片2分芯片2分钟。

A1330必须必须合金：

表 6:EEPROM值

编程程序

1.启动编程器并设置零角度：

A.将 A1330连接到 ASEK20(参见图 9），并将 ASEK20连接到计算机。

湾动动制品手程器软件并打开A1330的电阻.A1330套装上方没有繁体，开启电阻（使用GUI右侧的按钮）。按下“读取输出”（位于位于），“读取一次”（位于桂的左上角）或“开始读取”（位于桂的左上角;这将从eeprom以均匀的间隔轮询传感仪器）。

C.要在繁体的当前当前角度将将a1330重新映射到0°位置，请使使用位于窗口下载的“零角度”按钮。这将调整pregain_offset寄存值并将0°更新指定到此位置。

2.EEPROM编程：电可擦可编程只读存储器选项卡包含用户可用的所有寄存器。位于左上角附近的下拉菜单可以调整为所有内存位置、所有字段或短行程字段。选择短行程字段。

一个。短行程字段：在EEPROM选项卡上的短行进入行程行程辅助使用，将实现示例应应应应集应应应应应应应eeprom寄存料。图11和图12是EEPROM中的实际值。

注：pregain_offset值是在任何任何增益或之外从a1330读取的初始角度。

图11：萱1（满势程）短行程
电可擦可编程只读存储器设置

3.验证输出：为了验证 电可擦可编程只读存储器设置是否正确，将 数字万用表(数字万用表）连接到输出并扫描角度旋转。需要对转换点进行的任何调整都应该通过更改 后增益偏移量来完成。后增益偏移量与 获得直接相关，例如，为了使芯片 1.出现 1° 的机械变化，需要大约 4° 的 后增益补偿

因此，这些是postgain_offset所所的值：

芯片 1（满量程）

Postgain_offset =（20°×4） - 40°= 40°

芯片 2（半量程）

后增益_偏移=（20°×2）–20°=20°

通电，Postgain_offset用作机械械。

4.设置设置小和最大输入：设置系统的最小和最大输入限制可以向用户发出警告，即磁体已进入非计划行进位置。这些针对最小和最大输入的值是预增益值；因此，在此示例中，适当的值可能是：

• min_input = 10°
• max_input = 90°

如果如果体进入任一范围（即即最小输入10°，或高于最大输入90°），则则处于三态。一流血型返回返回合并，输出将返回正式作品。

结果

在同时使用实例中间使用的繁体是8mm（宽）×3mm（厚度）的n35镀镍稀土磁体，并并向磁镍稀土体，并沿径向化;有关的不成语的磁铁，请参见图13.测试的气隙在1毫米至1.5毫米之间。

以下是使用上一节设置收集的结果和数据。

图13：使用8 mm圆盘磁体销量的气隙上的场强

角度精确度

确定a1330短行程的精神需要理念的情况。在本击明中，图7所示的曲将被视想零误差输出曲曲被。为之进行精灵，仅考虑线斜率（减去考虑性）。

图 14使用下面的等式 9计算：

方程9：角度误差

芯片1误差=理解芯片1 - 卷芯片1

芯片 2.误差 = 理想芯片 2 – 测量芯片 2.

A1330的标称灵敏度约为 12.5 mV/°但是，由于每个芯片具有不同的增益值，因此灵敏度会相应变化。对于芯片 1.输出新灵敏度为 50 mV/°芯片 2.输出灵敏度为 25毫伏/°因此，为了在角度误差的 1° 范围内，每个输出必须分别在理想输出的 50mV和 25毫伏之内。

芯片1输出的毛细大部为11 mv，半载程的最大误差为13 mv。因此，每个输出误差大大低于1°，即芯片1的误差为0.22°，芯片2的误差为0.52°。

0

根据最终应用和传感器输出需要采样的速度，调整角度平均寄存器可以显着降低 集成电路输出的噪声（见表 8.和图 16），同时增加整体 A1330观察到的场强（见图 16）。例如，在本文档中，使用了设置为 000的 安丘大道这意味着数据在 集成电路的输出端每 25μs刷新一次，并且在 8-10依诺之间。对于大多数应用，设置 ANG_AVE=4将是绰绰有余的，因为它将为用户提供足够快的刷新率并降低噪声。

图 16：在各种场强 和温度下测量的 伊诺布

结论

当需要在小于360°磁铁旋转中间行流程手程程进程。A11330磁角度仪IC适用于行程应用。基因于行行程inclights。IC - 特征是a1330，非常非常合短行程应用，因为之在低磁场和高层中工作品。小型8引脚tssop封装非常合金PCB空间有限的使用。A11330提供可调节平均化，以便用仪器空间换取换取组件ic，A1330是用途于于短行进程应致本解决方案。

附件A.

本附录重点介绍了a1330可以实现的其他行程配置。请注意，此配置是实际输出的通用迭代。

配置 A.

配置A是节气门位置感测的使用输出。加上一加子，输出始终了要求要求所需的冗余。所在提醒使用。

要实现配置 A.请按照下列步骤操作：

1. 连接 ASE20并使用软件门户上的 A1330软件。
2. 验证com端口是正在与与通信。这可以为主软件窗口下载的绿色条看到。如果该条为红色，请单位它，将出现。选择正式的com端口，然后单位“确定“。
3. 选择双芯片和模拟或 脉宽调制输出。单击窗口右侧的“开机”，打开设备电源。
4. 磁体就位后，选择“读取输出”。这将指示磁体当前正在读取的内容。选择“零点偏移”，将 A1330的 0° 角度读数重新映射到当前磁体角度位置。如果读取 电可擦可编程只读存储器寄存器，特别是 PREGAIN_偏移量时，这将是显而易见的。
5. 选择“EEPROM”选项卡。在下拉菜中，选择“短行程字段”。这这显示了与短行程有关的仪器。

以下是创建配置 A.所需的寄存器和值（有关完整的 电可擦可编程只读存储器寄存器的值，请参见表 9）：



附录 B
“短行程调整”选项卡是A1330用途行程输出程编程编输出编编。本附录将重点介绍“短行程调整”选项卡的主要内容（图18）。此选项卡中有一般仪器，即postgain_offset，极性调整和MIN / MAX_INPUT。要要这些仪，请参阅参阅文档。

使用“短行程调整”选项卡对a1330进行程

1. 打开 快板A1330样品编程器，组件对象模型已连接（由窗口右下角的绿色框指示），设备已通电，磁体直接安装在设备上，导航至窗口左上角的“短行程调整”选项卡。关于如何考虑输出（以度或伏特为单位）有两种方法。针对本次演示，输出单位是伏特。通过调整输出单位旁边的下拉菜单，可以进行此操作。将输出单位（和输入单位）从度数更改为伏特，存储在位置 1.和位置 2.中的值调整为正确的对应值（即 359°≈4.75伏）
2. 将输出单位更改为伏特时，窗口将如图 19所示。“调整”框有几个选项：
   A.开始/停止读数
   我该方法实时读取磁体旋转的最小和最大角度值。这还可作为替代方案使用，在输入位置输入值。它将自动填充位置 1.和位置 2.的输入。
   湾输入位置1和2
   一世。输入位置是繁体旋转旋转或或伏或。
   C要求位置 1.和 2.
   我。要求要求位置确定的增益。
   天。限制位置1和2
   一世。这调整high_clamp和low_clamp值。
   e。限制制作 - 钳位和/或翻转
   我。激活激活，翻转或两者。

3.将输出设置为所需的值（例如，参见图 20），选择“对设备进行计算和编程”。这将为所需输出设置适当的 电可擦可编程只读存储器寄存器。

4.最后，要验证输出是正正，请在“验证”框中选择“开始测试”。输入值和输出值上将出现灰色灰色。当磁体旋转时，灰灰将相对于增益值在两两条上行动。通讯移至“操作品”选项卡并选择“开始时”，将显示相对于时空。这可用作用所输出输出。