Mágneses enkóder érzékelők vizsgálata mozgásszabályozási alkalmazásokra

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Sütő Zoltán
Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék

Szakdolgozatom tárgya a mágneses enkóderek vizsgálata. Munkám első részében a szöghelyzeti és forgó jeladók angol nyelvű irodalmát ismertetem. Tanulmányoztam az enkóderek működését, kiválasztottam két szenzort (AS5045B és AS5115), amelyekre a vizsgálataimat alapoztam. A továbbiakban összeállítottam a mérés környezetét.

Első lépésben a választott szenzorokhoz a KiCad program segítségével két NYÁK-ot terveztem. A terveim alapján a két NYÁK-ot az Sos PCB Kft. legyártotta. A NYÁK-ra felforrasztottam a szükséges áramköri alkatrészeket. A szenzoroktól ~1mm távolságra egy max 5 Volt feszültségű egyenáramú motor tengelyére mágnest rögzítettem. A két szenzor integrált Hall elemek segítségével határozza meg a vele szemben lévő kétpólusú mágnes pozícióját. A szenzorok kimeneti jeleit, és azok közötti különbséget vizsgáltam.

Az AS5045B szenzor inkrementális és abszolút módon is szolgáltat jelet. Inkrementális módon négyszög alakú jelsorozatként, abszolút módon 4096 pozíció / fordulattal digitálisan küld jelet. A digitális jel soros kommunikációval (SSI-n keresztül) és impulzusszélesség modulációval (PWM) érhető el. A szöghelyzet meghatározásához mikrovezérlőre programot írtam, amely a szenzor SSI kimeneti jeleit értelmezve megjeleníti a mágnes szöghelyzeteit. A többi csatorna jelét oszcilloszkóppal vizsgáltam és a mutatott jelalakokból meghatároztam a mágnes szögsebességét és pozícióját. Programot írtam a referencia csatornajel periódus idejének meghatározására, amiből szintén meghatároztam a szögsebességet.

Az AS5115 szenzor kimenetén a mágnes pozíciójától függő analóg jelet kapunk. A jel frekvenciáját mérve itt is meghatároztam a mágnes szögsebességét és összehasonlítottam a másik szenzor által mért értékekkel.

Méréseim során további alkalmazásokra felhasználható eredményeket kaptam.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.