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电感式位置传感器ZMID5202应用设计

  Renesas公司研发的高性能电感式位置传感器ZMID5202,该芯片支持PWM输出,测量精度小于0.2%,工作温度为-40℃到150℃,支持在线9点编程和校正,电路设计简单。电感式位置传感器ZMID5202现在陆续被各车厂所熟悉,因为它可以替换霍尔位置传感器,可以解决霍尔位置传感器的弊端。
  电感式位置传感器ZMID5202应用设计是一个非常简单的过程,下面就工程师关心的问题进行介绍。
  首先,传感器ZMID5202是一个PWM输出方式,外围电路只需要1个电容,但是在MCU端需要2个电容和2个电阻组成RC阻抗匹配电阻。
  
  图1. ZMID5202的典型电路
  其次,传感器ZMID5202的PWM输出方式,PWM输出频率可以编程,支持125hz-2Khz任意值,但为了让传感器性能最佳,工程师最好选择典型的PWM频率值。
  
  图2.ZMID5202的PWM信号传输
  第三,电感式位置传感器ZMID5202的编程校准可以设定钳位电压,比如下图,可以设定为5%、95%,那么其可编程量程区间即为5%-95%。由于ZMID5202可以实现Zero Angle到360度测量,那么该输出曲线的斜率自然就可以计算出来,在MCU中,需要利用2点为一条直线的算法来校准ZMID5202。
  
  图3. ZMID5202的可编程量程曲线
  第四,关于线圈和金属靶的设计,传感器ZMID5202本身输入引脚是线圈的正弦波和余选波信号值,金属靶形状决定了线圈的设计方式。传感器ZMID5202本身可以支持360度检测,工程师也可以实现6个金属靶,每一个金属靶检测角度值为60度,如下图。
  
  图3.单边旋转,实现6*60度的检测
  最后,ZMID5202传感器的分辨率是测量角度值/1024,所以需要根据每一个项目的实际合理设计线圈和金属靶。

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