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实验室电路之磁阻线性位置测量

上网日期: 2014年04月16日 ?? 我来评论 字号:放大 | 缩小 分享到:sina weibo tencent weibo tencent weibo


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关键字:角度传感器? 仪表放大器? 缓冲器?

连接/参考器件

连接/参考器件

AD7866 双通道、1MSPS、12位同步采样SAR ADC

AD8227 宽电源范围、轨到轨仪表放大器

AD8615 低失调、低噪声、精密放大器


评估和设计支持

电路评估板

CN-0341电路评估板(EVAL-CN0341-SDPZ)

系统演示平台(EVAL-SDP-CB1Z)

设计和集成文件

原理图、布局文件、物料清单

电路功能与优势

图1所示电路提供非接触式AMR(各向异性磁阻)线性位置测量解决方案,在0.5英寸范围内具有2密耳(0.002英寸)精度。该电路适合高速、精确、非接触式长度和位置测量应用。

电路提供全部必要的数字调理,包括仪表放大器、缓冲器和双通道ADC,可高效处理AMR传感器的低电平电桥输出。

使用该电路可获得业界领先的位置测量解决方案,适用于阀门和流量测量、机床速度控制、电机速度测量和其他工业或汽车应用。

实验室电路之磁阻线性位置测量(电子工程专辑)
图1. 磁阻线性位置测量系统(原理示意图:未显示去耦和所有连接)

电路描述

Sensitec AA745是一款基于AMR的角度传感器,集成两个电流隔离式惠斯登电桥,互相之间的相对角度为45°。AA745具有最低失调电压(±2 mV)和高信号幅度(70 mV)。旋转磁场激励传感器,使其输出±70 mV电压。

AD8227仪表放大器放大目标信号,同时抑制2.5 V惠斯登电桥共模电压。驱动VREF引脚至2.5 V可将仪表放大器的共模输出电压设为2.5 V。2.96 kΩ增益电阻将增益设为32。这样可以产生0.2 V至4.8 V模拟输出电压(电桥输出为2.5 V ±70 mV)。

电路信号带宽由AD8227确定,其在增益32下具有大约100 kHz带宽。

单位增益运算放大器AD8615缓冲仪表放大器输出电压,并直接连接ADC。该缓冲器具有轨到轨输出级,可在电源供电轨200 mV范围内摆动。

AD7866是一款双通道12位1 MSPS SAR ADC。RANGE引脚的极性确定模拟输入范围和输出编码。如果片选信号变为低电平时该引脚连接逻辑高电平,则下一次转换的模拟输入范围为0 V至2VREF(0 V至5 V),为缓冲放大器的0.2 V至4.8 V输入信号提供大约200 mV裕量。

将REFSEL引脚连接至低电平可配置ADC使用内部2.5 V基准电压源。VREF引脚提供该电压,但将其用于系统的其他位置前必须先使用缓冲器。DCAPA引脚和DCAPB引脚采用470 nF电容去耦,确保ADC正常工作。基准电压由AD8615缓冲,并设置仪表放大器AD8227的共模输出电压。

AD7866同步采样磁阻传感器的两个通道。数字字通常在DOUTA和DOUTB端提供。每个数据流包括1个前导零,随后是3个状态位,再加上12位转换数据。然而,保持片选信号为低电平并持续额外16个时钟周期,则两个数字字均可从一个通道(DOUTA)读取。

SPI接口允许在一条数据线路上访问两个通道。

详细全文请见pdf文挡:实验室电路之磁阻线性位置测量

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