Renesas Inductive Position Sensor – IPS2550

Der IPS2550 ist ein magnetfreier, induktiver Positionssensor-IC, der für Hochgeschwindigkeits-Absolutpositionserfassung in Automobil-, Industrie-, Medizin- und Verbraucheranwendungen verwendet werden kann. Der IPS2550 nutzt das physikalische Prinzip der Wirbelströme, um die Position eines einfachen metallischen Ziels zu erfassen, das sich über einem Satz von Spulen, bestehend aus einer Senderspule und zwei Empfängerspulen, bewegt.

Produktdaten:

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Die Oszillatorfrequenz wird durch die Werte der Tx-Spule L und der Kondensatoren CTx1 und CTx2 wie folgt bestimmt:

Das unten gezeigte Angle Tracking System ist ein "Live - Tunable" Design. Sie können jeden der blau dargestellten Systemparameter ändern, um ihn an die spezifischen Anforderungen Ihrer Anwendung anzupassen. Führen Sie dann einfach eine neue Simulation durch (indem Sie auf den grünen "Play"-Pfeil klicken), um die Ergebnisse dieser Änderungen zu sehen.

Dieses Anwendungsbeispiel zeigt, dass der IPS2550 in der Lage ist, die Rotation einer Zielwelle zu verfolgen, die eine volle mechanische Umdrehung von 0 bis 2*Pi (6,28 Radiant) in 0,2 msec vollzieht. Dies entspricht einer Drehzahl von 300.000 RPM. Viele Konstruktionsparameter können vom Benutzer geändert werden, um zu sehen, wie sie sich auf die Fähigkeit des Systems auswirken, diese Winkeldrehung zu verfolgen. Dazu gehören die Zielform" des induktiven Positionssensors (IPS) (d. h. elektrische Zyklen pro mechanischer Umdrehung), die Sensorinduktivität und die externen Kapazitätswerte, die die Oszillationsfrequenz festlegen, die Eingangsversorgungsspannung (Vdd) und sogar die Kapazität des analogen Tiefpassfilters, die Anzahl der Quantisierungsbits und die Abtastrate für den Winkelerkennungsalgorithmus.

Probieren Sie es aus!

Wenn Sie den IPS-Parameter "n" (Zielwert für die elektrischen Zyklen pro Wellenumdrehung) von 1 auf 2 ändern und die Simulation erneut ausführen, sehen Sie, wie sich das System bei der effektiven maximalen "elektrischen" Drehzahl von 600.000 U/min verhält. Sie können auch die Tiefpassfilterkondensatoren in einem weiten Wertebereich verändern, um die Auswirkungen sowohl auf die gewünschte Reduzierung des Demodulationsproduktrauschens als auch auf die unerwünschte Verzögerung oder Phasenverschiebung des erfassten Drehwinkels zu sehen.

Sie können auch andere Systemkonfigurationen ausprobieren. Beachten Sie, dass Sie auch Wellenformsonden (Oszilloskope) verschieben können, um andere Signale auf Netzen oder innerhalb der Komponenten auf dem Schaltplan zu sehen.