電感編技術(shù)通過其高分辨率傳感器、精細(xì)的工藝設(shè)計(jì)、信號(hào)處理與優(yōu)化以及溫度補(bǔ)償和校準(zhǔn)等方面的綜合特性，實(shí)現(xiàn)高精度運(yùn)動(dòng)控制，使其在需要精確控制位置或角度的應(yīng)用場景中具有顯著的優(yōu)勢(shì)。隨著市場需求的不斷增長和技術(shù)的日益成熟，電感編技術(shù)正迎來前所未有的發(fā)展機(jī)遇。杭州英太凌科技有限公司（以下簡稱“英太凌”）推出的搭載上海先楫半導(dǎo)體科技有限公司（以下簡稱“先楫半導(dǎo)體”）HPM5300高性能MCU芯片的20位全自制電感編碼器，以其先進(jìn)的軟硬件技術(shù)設(shè)計(jì)、高穩(wěn)定性和可靠性、靈敏的響應(yīng)速度、較強(qiáng)的抗干擾能力等特質(zhì)在市面上的眾多產(chǎn)品中嶄露頭角。

“編碼器作為實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制和反饋的關(guān)鍵部件，其性能直接影響了整體系統(tǒng)的穩(wěn)定性和精確度。而芯片，作為編碼器的核心和靈魂，不僅負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的快速處理與傳輸，更保障了編碼器在各種復(fù)雜環(huán)境下的可靠運(yùn)行。先楫高性能芯片的賦能，以及先楫技術(shù)和商務(wù)團(tuán)隊(duì)的積極配合，為我們推出高效、精準(zhǔn)的編碼器產(chǎn)品提供了有力的保障。”

“在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，對(duì)精確度的要求越來越高。先楫高性能芯片能夠提供更高的分辨率和精度，使編碼器能夠捕捉到更細(xì)微的變化，從而實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)控制。我們很高興與英太凌團(tuán)隊(duì)合作研發(fā)編碼器產(chǎn)品，他們有著敏銳的市場嗅覺和深厚的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，能夠最大化的發(fā)揮編碼器產(chǎn)品的效用，始終保持在行業(yè)前列。”

攻克技術(shù)難題

產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)市場突圍

? 精確的電磁分布

影響磁場的因素眾多，如線圈布局、走線形狀、材質(zhì)、線徑、線寬、空間距離等等。高精度電感編要求20位以上的分辨率，故需要穩(wěn)定且精確的磁場分布。英太凌電感編碼器方案采用三相磁場方式，相對(duì)于普通磁場，具備更強(qiáng)的抗干擾性，并且在PCB線圈走線和電磁仿真結(jié)果顯示各項(xiàng)性能指標(biāo)優(yōu)。

（PCB仿真圖示）

?具備靈活性及開發(fā)便利的軟解碼

軟解碼能夠適配各種不同的操作系統(tǒng)和處理器架構(gòu)，只需使用相應(yīng)的解碼庫，就可以完成解碼過程的開發(fā)。這降低了開發(fā)的難度和成本。本方案提供的軟解碼從動(dòng)態(tài)的包絡(luò)的信號(hào)中，通過游標(biāo)算法解析包絡(luò)，提高位置辨識(shí)分辨率。

?高速的響應(yīng)控制

為保證在解析和濾波時(shí)的響應(yīng)速度與精度，需要合適的環(huán)路響應(yīng)模型。本方案當(dāng)前采用的是RDC環(huán)路模型，在4.4MHz激勵(lì)下，分辨率可高達(dá)20bit。

（環(huán)路響應(yīng)模型）

當(dāng)前市面上主流的電感編技術(shù)專用芯片還是以國外大廠品牌為主，但存在一定風(fēng)險(xiǎn)。該品牌芯片不公開核心技術(shù)，技術(shù)研發(fā)無法做進(jìn)一步擴(kuò)展，并且產(chǎn)品售價(jià)高、開發(fā)難度大。

英太凌公司在考察該項(xiàng)目的時(shí)候發(fā)現(xiàn)先楫半導(dǎo)體HPM5300系列芯片，產(chǎn)品性能媲美國際品牌專用芯片，并且開發(fā)資源豐富、性價(jià)比高，還具備質(zhì)量可靠及供應(yīng)鏈可控等優(yōu)勢(shì)，在保障產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)可以幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)技術(shù)降本。

主打運(yùn)動(dòng)控制

先楫高性能MCU HPM5300系列

HPM5300是先楫半導(dǎo)體第一款全系列內(nèi)置1 MB Flash的產(chǎn)品，同時(shí)內(nèi)置288KB SRAM，極大避免了低速外部存儲(chǔ)器引發(fā)的性能損失。模擬部分集成16bit ADC、12bit DAC以及運(yùn)放，增強(qiáng)整個(gè)系統(tǒng)精度。HPM5300配置兩個(gè)八通道的PWM模塊，同時(shí)引入了PLB可編程邏輯單元，實(shí)現(xiàn)豐富、多邏輯的保護(hù)，提高了產(chǎn)品的穩(wěn)定性。卓越的通訊能力在豐富的通訊接口上體現(xiàn)得淋漓盡致，HPM5300系列提供多種可靈活配置的接口，包含4路CAN-FD、多路UART/SPI/I2C以及USB OTG內(nèi)置HS PHY，輕松實(shí)現(xiàn)各種接口類應(yīng)用。

為了提高運(yùn)控準(zhǔn)確性，HPM5300系列支持各類位置傳感器，包括光電式、磁感應(yīng)和旋轉(zhuǎn)變壓器，同時(shí)提供靈活的編碼器輸入輸出，兼容總線型、模擬類和脈沖型，匹配增量和絕對(duì)編碼器各種輸入輸出信號(hào)形式，信號(hào)轉(zhuǎn)化靈活、效率高。HPM5300系列可支持市面上主流的各類型編碼器通訊協(xié)議，如多摩川、BISS-C、ENDAT、HIPERFACE等。

在全球工業(yè)自動(dòng)化和數(shù)字化轉(zhuǎn)型的大背景下，編碼器已在諸多領(lǐng)域展現(xiàn)出其獨(dú)特的價(jià)值，從傳統(tǒng)的電機(jī)、機(jī)床、醫(yī)療設(shè)備到新興的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、人形機(jī)器人、無人機(jī)等，其身影無處不在。展望未來，先楫半導(dǎo)體將繼續(xù)攜手英太凌推出更多更加智能、高效、精準(zhǔn)的編碼器產(chǎn)品，針對(duì)細(xì)分市場需求，進(jìn)一步拓寬編碼器市場的應(yīng)用前景。

審核編輯：劉清