【IC】高精度电机用磁阻式磁编码器VCE2755，实现14bit分辨率的360°磁场角度检测，检测精度可达±0.3°以内

时间： 2024-07-01 来源：微传科技

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1. 背景

传统高精度的电机一般采用光编码器，光编码器由于其工作原理，只适用于干净、稳定的环境中，光编的稳定信号也往往取决于清晰、持续的光束，任何材料、环境的污染或震动都会阻碍光源并引起失效从而导致测量失真。而磁编码器其通过感应旋转磁场来实现角度、转速的测量，因此，相较于传统的光编码器，磁编码器对粉尘、污垢和油脂等污染物有很强的耐受性，即使在较为恶劣的环境中仍能够保持高分辨率与检测精度，安装和维护简捷方便，更适用于工业电机领域。

磁编码器从原理上可分为霍尔式和磁阻式。磁阻的灵敏度显著高于霍尔，同时具有更快的响应速度和更低的信号延迟，此外，磁阻元件在饱和工作模式下对磁场强度变化不敏感，使其相比霍尔式编码器而言，还具备优异的抗震动和抗温度漂移的功能。因此，磁阻式的磁编码器更适合于在各种工况时高速高精度的角度和转速测量。

VCE2755是微传科技最新推出的一款高精度磁阻式磁编码器芯片，其基于各向异性磁阻（AMR）技术，结合优化的CMOS精细调理电路，实现14bit分辨率的360°磁场角度检测，检测精度可达+/-0.3°以内。VCE2755可同时提供增量式的ABZ信号、绝对式的SPI&PWM信号以及换相用的UVW信号等多种输出信号选择，通过ABZ信号可以实现速度闭环控制，通过SPI信号可以实现角度/位置闭环控制，通过UVW信号可实现BLDC电机的精准换相以及辅助实现电流的闭环控制，实现了一颗编码器芯片覆盖各种类型电机的测量和控制需求。

VCE2755S

VCE2755Q

2. 工作原理

VCE2755磁编码器将AMR感应磁头与高精度CMOS处理电路封装于一体，内置2颗霍尔芯片，用于磁极方向识别。装配时，磁传感器正对于单对极圆柱N/S磁铁，其中心与磁铁中心对齐。单对极圆柱磁铁安装于转轴端部，随着转轴旋转而同步旋转。

VCE2755磁编码器磁头部分是基于AMR磁阻原理设计的两路惠斯通电桥的磁感元件，其对于磁场角度变化具有极高的敏感性。当单对极圆柱磁铁旋转时，相当于磁场方向发生变化，引起磁感元件阻值的变化，进而检测出磁场角度的变化，然后通过CMOS内置跟踪算法，以及高精度OFFSET补偿、温度偏移补偿、自动增益补偿等功能模块的处理，精确输出代表转轴旋转角度与方向的数据信号。VCE2755提供了不同类型的角度信号输出方式：SPI、SSI（VCE2755Q）、ABZ、UVM和PWM，方便用户根据不同需求而选用。VCE2755磁编码器具备极低的延迟（<2μS），同时支持高达22000rpm的高转速，适用于各种典型的需要角度位置反馈和速度检测的应用场景。

3. 技术参数

4. 主要应用

● 滚筒电机

物流行业：滚筒电机主要应用于物流行业中长距离输送物品，可以适应于不同体积和重量的货物，常见的物品包括纸张、衣服、食品、钢材等等。由于其高效、无需人力、安装简便等优点，受到许多物流公司的青睐，广泛应用于仓库、码头、集装箱等物流场所。

生产加工行业：滚筒电机适用于各种生产行业，如汽车、机械、纺织、印刷等等。它可以帮助人们高效完成物料的输送和加工，提高了生产效率和节约了人力成本。比如在汽车生产厂，可以通过电动滚筒将汽车配件分别输送到不同的生产线，减少了工人操作的劳动强度和人为的错误。

民用领域：除了物流和生产场合，电动滚筒还可以应用于商业行业，如超市、商场、酒店等场所。它可以用于长距离的物品搬运、负重和输送。在超市内，电动滚筒被广泛用于货架上的货品补货和搬运，大大减轻了商家的工作压力。

除了以上场合，滚筒电机还可以应用于各种场合，如机场、港口、医院、体育馆等。在机场和港口中，它可以用于行李的装卸和运输；在医院中，可以用于医疗设备和药品的输送；在体育馆中，则可以用于人员和物品的输送等等。

综上所述，滚筒电机具有高效、节约人力、适应性强等特点，广泛应用于各种环境和行业。

为了让滚筒电机更好的得到控制，在滚筒电机的内部安装一块磁编码器，编码器能准确的得到电机的旋转角度，转动方向跟电机的转速，这样可以实现对电机更精准控制跟监测，大大提高电机的工作效率。

● 直流永磁电机

直流永磁电机，在中国每年大约生产出来的永磁电机数量约为6500万台左右，其中不包含出口部分！也就意味着加起来每年需要生产8500万台左右的直流永磁电机。

目前大部分的直流永磁电机使用的是霍尔为主，主要是感知电机轴的磁性，从来来得知电机的转速，霍尔用了很多年，运用的也非常稳定，但随着技术的发展，人们对生产工具的要求不断提高，为舒适度的要求更为迫切，磁编码器的更替成为了目前的主流。我们通过不断的测试，不断的路试，得知磁编码器的优势明显优于霍尔时期，优势如下：

1、磁编码器替换霍尔后，电机的扭力明显大于以前；

2、运行的噪音明显低于霍尔时期；

3、电机运转起步跟停止时顿挫感已经不存在了；

4、装有磁编码器的电机，节约功耗的优势明显大于霍尔时期；

通过科技创新，电气化的不断升级，助力交通、工业、居民生活和农业的快速发展。

● 步进电机

步进电机是一种常用的电机类型，其特点是步进运动、定位准确、不依赖反馈信号等，广泛应用于各个领域的自动化设备中。

1. 医疗设备方面：医疗设备中常用步进电机来驱动X光机械手臂、超声波扫描装置、心电图记录仪、药品分装机、呼吸机等。

2. 机器人方面：机器人上常用步进电机来驱动各种运动轴，如舵机、伺服电机、步进电机等来控制运动、抓取等操作。

3. 注塑机方面：注塑机上的步进电机常用于控制注塑成型过程中的模板运动，具有很好的控制准确性和稳定性。

4. 数控机床方面：数控机床是一种通过程序控制的机床，使用步进电机实现坐标轴的运动，大大提高了数控加工的精度和效率。

5. 其他方面：步进电机还应用于安防摄像机、纺织机械、电子制造、自动售货机、自动取款机等多个领域。

步进电机是执行原件，编码器属于反馈系统，编码器配合步进电机使用，用PLC控制其运行。按照原理来讲是PLC发送脉；中指令给步进驱动器，驱动器给步进电机提供相应电流使其运行，当编码器检测到步进电机运行到需要到达的位置的时候会反馈信号给PLC，PLC安装反馈的信号停止发送脉冲信号给步进驱动器，当步进电机没有了电动源提供电流会立刻停止运行。从而实现对设备运动的精准控制。

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描述- Delta ASDA-B3系列伺服驱动器和电机提供高效、用户友好且稳定的性能。该系列具备高响应带宽、多种运动功能、EtherCAT通信功能、振动抑制功能、自诊断和适应能力、节能和紧凑尺寸等特点。此外，还提供友好的软件界面和多种应用选择，适用于AOI系统、工具库和转塔、晶圆拾取和放置机、机床、钻石切割机和绕线机等多种应用。

型号- ACS3-CAPFC403,ASD-B31-1521-2,ACS3-CRPFA220,B3H-F21308,ACS3-CAPFC405,ACS3-CRPFC4XX R,ACS3-CAEB0110,ECM-A3L-C20804345,ASD-B31-0721-2,ECM-B3M-C20604345,ECM-B3H-L21313345,ACS3-CAPF6110,ACS3-CAEFA110,ACS3-CRPFC510,ACS3-CAPFA220,ACS3-CRPFA210,ACS3-CAPFC520,ACS3-CAEB0105,ACS3-CAPWC3XX,ACS3-CAPWE6XX,ACS3-CAPFC510,ACS3-CAEB0103,B3M-F21830,ACS3-CAPF6103,ACS3-CAEFA103,ACS3-CAPF6105,ACS3-CAEFA105,ACS3-CABFA1XX,ACS3-CRPFC503,ACS3-CRPFA203,ACS3-CNEN2C00,ECM-B3M-C20810345,ACS3-CRPFC505,ACS3-CRPFA205,ACS3-CRPFA320,ACS3-CAPFA210,ACS3-CRPWC3XX,ACS3-CRPWE6XX,ASD-B31-3023-2,ACS3-CAPFA203,ACS3-CRPFC420,ACS3-CAPFC505,ACS3-CAPFA205,ACS3-CAPFC503,ACS3-CAPF5120,ACS3-CRENA000,ACS3-CAPF31XX,ACS3-CRPFC410,ACS3-CAPFA320,ACS3-CAPFA310,C20804345,B3H-F21318,SDA-A3 SERIES,ACS3-CAPWC4XX,ASD-B31-5543-2,ECM-A3 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SERIES,ECM-B3M-K21315345,ACS3-CAEB1110,B3M-K21315,B3M-K21310,ACS3-CNADC3RC,ACS3-CRPWA2XX,ACS3-CAEA0110,ACS3-CAPFE610,ACS3-CAENA1XX,ACS3-CRPWC5XX,ACS3-CAPFE605,ECM-A3L-C20401345,ACS3-CAEB1103,ACS3-CAEB1105,ACS3-CAPFE603,ACS3-CRBFA103,ACS3-CRBFA105,TAP-CN03,ECM-B3M-C20602345,B3M-K21320,ECM-A3L-C20804,ECM-A3L-C20807,ACS3-CREAA1XX,ACS3-CAPWE000,ACS3-CRPFA310,ACS3-CAPFC420,ACS3-CABRA110,ACS3-CRPWC000,ACS3-CAEB0120,ECM-A3H-C20804345,ACS3-CRBFA110,ACS3-CAPF6120,B3M-C20602,ACS3-CABRA105,ACS3-CRPFA303,ECM-B3M-L21830,B3M-C20604,ACS3-CABRA103,ACS3-CRPFA305,ACS3-CAPFC410,ECM-B3M-F21830,ASD-B31-3043-2,ACS3-CRPWC4XX,ECM-B3M-J21020,ACS3-CAPWE610,ACS3-CAPFC4XX,ECM-B3H-L21313,ECM-B3M-CA0604RS1,ECM-B3M-C20807345,B3M-C21010,ACS3-CAEF11XX,ECM-A3L SERIES,ACS3-CAPWE620,ASD-B31-4543-2,ECM-B3M-L21845,ACS3-CREFA1XX,ACS3-IFSC4444,ECM-B3H-L21308,ACS3-CNEN2700,ACS3-CAPWE605,ACS3-CAPWE603,ECM-B3M-E21310345,ACS3-CAEAA120,ACS3-CAPF61XX,B3M-E21820,ECM-B3H-L21318,ECM-B3M-L21855,ACS3-CAPWC410,ACS3-CAPFA2XX,ACS3-CAPFC5XX,ACS3-CAEN0103,ACS3-CNADC3TR,ASD-B31-0121-2,ECM-B3M-C21015345,ACS3-CAEN0105,ECM-A3L-C20602,ACS3-CAEAA110,ECM-A3L-C20604,ACS3-MDTB4400,ACS3-CAPW6110,ECM-A3H-C20602,ECM-A3H-C20604,UC-CMC030-01A,ACS3-CAPWC420,ACS3-CAPWA000,ACS3-CNTB0500,ACS3-CAPWC520,ACS3-CAPWC405,ACS3-CAPWC403,ACS3-CNPW1A00,ACS3-CAEN0110,ECM-B3M-J20604345,ACS3-CAPW6120,ECM-B3M-L21875,ASDA-B3,ACS3-CAEAA105,ASDA-B2,ACS3-CAEAA103,ECM-B3M-J21020345,ASDA-A3,ACS3-CAEN0120,ECM-B3M-C21015,ACS3-CAEN0000,ACS3-CAPFC4XX S,ECM-A3H-CY0604RS1,ECM-B3M-E21310,ECM-A3L-C20602345,B3M-L21830,ACS3-CRBRA103,ASDA-A2,ACS3-CRBRA105,ACS3-CAPWC000,ECM-B3M-C21020,ACS3-CAPWA2XX,ACS3-CAPWC5XX,ACS3-CAEN1105,ACS3-CNENC200,ACS3-CRPWE000,ACS3-CAEN1103,ECM-B3M-E21315,ECM-B3M-E21320,B3M-L21845,ACS3-CAPW61XX,ACS3-CRBRA110,ECM-B3M-C21010,ACS3-CNPW2A00,ECM-B3L-C20401345,ASD-B31-1543-2,ECM-A3L-C2040F,ACS3-CAPFE6XX,ECM-A3H-C20804,ECM-A3H-C20807,ACS3-CAEN1110,1187830,ECM-A3H-C20807345,ACS3-CAPW51XX,ACS3-CRBRA000,ACS3-CRBRA120,ECM-A3L-C20401,ACS3-CAPFC3XX,ACS3-CAEBA1XX,ECM-B3M-J21010,ACS3-CAPWA3XX,ACS3-CAEN1120,ECM-B3M-J21015,ASD-B31-2023-2,ACS3-CAEF01XX,ECM-B3L-C20401,ACS3-CAEF1103,ECM-B3M-C20807,ACS3-CAEF1105,C20604345,ECM-B3M-J21010345,ECM-B3H-F21308345,ECM-A3H-C20602345,ECM-B3M-C20804,B3M-L21875,ASD-B3,ASDA-B2 SERIES,ECM-B3M-C20804345,ASDA-A3-E,B3M-E21310,ECM-B3M-J20807345,ASD-B31-2043-2,ACS3-CAEF0120,ACS3-CREF0120,ACS3-CAPW21XX,ACS3-CAEN01XX,ACS3-CAPW11XX,ACS3-CAEF1120,ACS3-CREF0105,ACS3-CREBA105,B3M-L21855,ACS3-CREF0110,ACS3-CREBA103,ACS3-CAPW3120,ACS3-CRPWA310,ECM-B3M-C21020345,ECM-B3M-C20810,B3H-L21318,B3H-L21313,ASDA-A2-E,ACS3-CAEF1110,ACS3-CREF0103,ECM-B3M-K21820,ACS3-CRPWA305,ACS3-CAEA11XX,ACS3-CRPWA303,B3H-L21308,ACS3-CAPWA210,ACS3-CAPWC510,ECM-B3M-K21310345,ECM-B3H-F21318345,ACS3-CAPF2105,ACS3-CAPF2103,ECM-B3H-L21308345,ASDA-B3-E,ECMA,B3M-J21020,ECMC,ACS3-CAPW31XX,ACS3-CAPW5120,ACS3-CAPF2110,ACS3-CRBRA1XX,ACS3-CNTB0400,ACS3-CAPWA220,UC-ADP01-A,ACS3-CAEBA120,ACS3-CAPWA320,ECM-A3,ACS3-CAEN11XX,ACS3-CAPWA203,ACS3-CAPWC505,ACS3-CAPWA205,ACS3-CAPWC503,B3L-C20401,UC-PRG015-01A,ACS3-CAPW6105,UC-PRG015-01B,ACS3-CAPW6103,B3M-J21010,ECM-B3 SERIES,ACS3-CRPFE6XX,ACS3-CRPFC3XX,B3M-J21015,ACS3-CAPWA310,ACS3-CAEBA110,B3M-E21320,ECM-A3H-C2040F,ACS3-CAPW5105,C20602345,ACS3-CAEF0110,ACS3-CAPW5103,ECM-A3L-C20604345,ACS3-CAPF1120,ASD-B31-0221-2,ECM-A3H-C20401,ECM-B3,B3M-E21315,ECM-B3M-L21875345,ACS3-CAPWA303,ACS3-CAPWA305,ACS3-CAPF1103,ACS3-CAEF0103,ASDA-B3 SERIES,ACS3-CAEBA103,B3M-C21020,ACS3-CAPF1105,ACS3-CAEBA105,B3M-C21015,ACS3-CAPF1110,ACS3-CAEF0105,ACS3-CAPW5110,ECM-B3H-L21318345,ECM-B3M-L21830345,ECM-B3M-L21845345,ASD-B31-1043-2,C20807345,B3M-J20807,ACS3-CAPF3120,ACS3-CREAA120,ACS3-CAPW1120,ACS3-CAPF11XX,ECM-B3M-J20604,ECM-B3M-K21315,ACS3-CAEA1110,ACS3-CRPWE610,ECM-B3M-K21310,ECM-A3L-C20807345,C20401345,ACS3-CAPW2103,ACS3-CAPF3105,ACS3-CAPF3103,ACS3-CAEB01

20230523 - 台达 - 选型指南代理服务技术支持批量订货

EPS系统高精度方向盘角度传感器、扭矩传感器、磁编码推荐

EPS系统在方向盘位置有转角传感器及扭矩传感器；助力转向电机有编码器传感器等等。车速传感器有凸轮轴、曲轴传感器，车速传感器位于发动机内。方向盘角度传感器MLX90363结构设计简单；芯片精度高，温漂小；可选用便宜的磁铁；全工SPI通信协议；可通过MCU编程；扭矩传感器MLX90293芯片厚度薄，信噪比高，芯片精度高，满足检测扭矩的微小位置变化。磁编码器MLX90380专门为高速马达位置传感设计。

2018-07-01 - 设计经验代理服务技术支持批量订货

SC60340 非接触式高速、高精度编码器芯片

描述- 本文介绍了SC60340是一款基于线圈感应技术的非接触式高速、高精度编码器芯片。该芯片具有双通道全12 bit分辨率，支持高达10万转的转速，并提供多种输出接口和可编程功能。其主要应用于步进电机控制和角度编码器等领域。

型号- SC60340-P4-2500,SC60340

赛卓电子 - 数据手册 - Rev.0.20 代理服务技术支持批量订货

KTM5900 24bit 绝对角度磁性编码器集成高精度 TMR 传感器与一键非线性自校准集成双 16bit 2M SAR ADC

描述- 本文档介绍了KTM5900 24bit绝对角度磁性编码器，这是一款集成了高精度TMR传感器和一键非线性自校准功能的编码器。它支持多种角度输出模式和接口，包括SPI、ABZ、UVW和PWM，适用于伺服电机、直线电机、中空关节机器人和空心杯电机等多种应用。

型号- KTM5900,KTM59XX

2024/5/22 - 昆泰芯微电子 - 数据手册代理服务技术支持批量订货

MLX90384 ArcMinAxis™磁性编码器系统规格书

描述- MLX90384是一款基于Arcminaxis™技术的多轴磁编码器系统，由传感器芯片、Vernier型磁铁、预编译软件包和参考设计组成。该系统具有高精度、高分辨率、宽温度范围和快速SPI接口等特点，适用于机器人关节、电动出行、工业电机等领域。

型号- MLXMAGNT-VER-002-TR,MLX90384,MLX90384SGO-0AA-002-RE,MLXMAGNT-VER-001-TR,MLX90384SGO-0AA-001-RE

18-Oct-2024 - MELEXIS - 数据手册 - Revision 1.0 代理服务技术支持批量订货

赛卓电子（SEMIMENT）传感器IC/编码器/电源驱动产品选型指南

描述- 赛卓电子科技(上海)股份有限公司成立于 2011年，总部位于上海临港新片区，并在上海漕河泾开发区、杭州、西安、深圳和美国北卡设有研发及销售中心。赛卓电子是国内最早面向汽车电子的集成电路(IC)设计公司之一，致力于为客户提供完整的车规级芯片解决方案，主要产品包括传感器芯片、电源管理芯片、电机驱动芯片和其它高性能数模混合芯片，广泛应用于汽车电子、工业控制和新能源等领域。

型号- SC60410,VE8600Q,SC9621,SC603X0,ZH5210,ZH5213,SC25891,ZH5212,ZH6429,SC2432,SC468X,SC2434,SC9625,SC4616,SC2438,SC60420,SC9634VB,ZH619A0,SC9338,SL54123,ZH6412,VE2430Q,ZH6531,SC4608,SC9641TS,SC2948,SC9314UA,SC4688,SC249X,SC9683TS,SC2943,SC9683,SC4671,SC9686,SC9685,VE8624,VE8622,SC9682,VE1430,VE8620,ZH6200,SC69401,SC25864,SC240X,SC2498,SC1445,SC2537,SC9314,SC9633VB,SC4663,SC9675,SC2242,SD93430,SC9686TS,SC2527,SC2586X,SC425X,SC4665,SC9682TS,SC2402,SC2526,SC4668,SC4669,SC6951,SC4011,SC9625VB,SC9621VB,SC2498T,SC69431,SC2583X,SC412X,SC206X,SC113X,SC9669,SC246X,SC400X,SC9632VB,SC2063,SYLMV321,SC60224,VE1430Q,SC9636VB,SC4002,SC2064,SC2462,SC60228,SYLMV324,VE2220Q,SC60340,ZH6332,SC60220,SC2689X,SC9685TS,ZH6338,ZH6219,SC435X,SC9388T3,SC4645,SC4643,ZH639D0,VE8602Q,SYLMV358,SC9642,SC9641,SC6022X,SI3085,SYLMV2904,SC2686X,SC9669T3,SC2589X,SC2455,SC1245,SC410X,SC244X,SC1645,SC963X,ZH6350,VE2266Q,ZH6232,SC2968,SC9642TS,SC9684TS,SC9675IM,SC2442,SC203X,SC4624,SC243X

2024/8/12 - 赛卓电子 - 选型指南代理服务技术支持批量订货