電感編技術通過其高分辨率傳感器、精細的工藝設計、信號處理與優(yōu)化以及溫度補償和校準等方面的綜合特性，實現(xiàn)高精度運動控制，使其在需要精確控制位置或角度的應用場景中具有顯著的優(yōu)勢。隨著市場需求的不斷增長和技術的日益成熟，電感編技術正迎來前所未有的發(fā)展機遇。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體科技有限公司（以下簡稱“先楫半導體”）HPM5300高性能MCU芯片的20位全自制電感編碼器，以其先進的軟硬件技術設計、高穩(wěn)定性和可靠性、靈敏的響應速度、較強的抗干擾能力等特質在市面上的眾多產(chǎn)品中嶄露頭角。

“編碼器作為實現(xiàn)精準控制和反饋的關鍵部件，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，不僅負責數(shù)據(jù)的快速處理與傳輸，更保障了編碼器在各種復雜環(huán)境下的可靠運行。先楫高性能芯片的賦能，以及先楫技術和商務團隊的積極配合，為我們推出高效、精準的編碼器產(chǎn)品提供了有力的保障。”

“在工業(yè)自動化領域，對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微的變化，從而實現(xiàn)精準運動控制。我們很高興與英太凌團隊合作研發(fā)編碼器產(chǎn)品，他們有著敏銳的市場嗅覺和深厚的技術經(jīng)驗，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。”

攻克技術難題

產(chǎn)品實現(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、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，相對于普通磁場，具備更強的抗干擾性，并且在PCB線圈走線和電磁仿真結果顯示各項性能指標優(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，只需使用相應的解碼庫，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態(tài)的包絡的信號中，通過游標算法解析包絡，提高位置辨識分辨率。

?高速的響應控制

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

（環(huán)路響應模型）

當前市面上主流的電感編技術專用芯片還是以國外大廠品牌為主，但存在一定風險。該品牌芯片不公開核心技術，技術研發(fā)無法做進一步擴展，并且產(chǎn)品售價高、開發(fā)難度大。

英太凌公司在考察該項目的時候發(fā)現(xiàn)先楫半導體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、性價比高，還具備質量可靠及供應鏈可控等優(yōu)勢，在保障產(chǎn)品質量的同時可以幫助企業(yè)實現(xiàn)技術降本。

主打運動控制

先楫高性能MCU HPM5300系列

HPM5300是先楫半導體第一款全系列內置1 MB Flash的產(chǎn)品，同時內置288KB SRAM，極大避免了低速外部存儲器引發(fā)的性能損失。模擬部分集成16bit ADC、12bit DAC以及運放，增強整個系統(tǒng)精度。HPM5300配置兩個八通道的PWM模塊，同時引入了PLB可編程邏輯單元，實現(xiàn)豐富、多邏輯的保護，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內置HS PHY，輕松實現(xiàn)各種接口類應用。

為了提高運控準確性，HPM5300系列支持各類位置傳感器，包括光電式、磁感應和旋轉變壓器，同時提供靈活的編碼器輸入輸出，兼容總線型、模擬類和脈沖型，匹配增量和絕對編碼器各種輸入輸出信號形式，信號轉化靈活、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)自動化和數(shù)字化轉型的大背景下，編碼器已在諸多領域展現(xiàn)出其獨特的價值，從傳統(tǒng)的電機、機床、醫(yī)療設備到新興的虛擬現(xiàn)實技術、人形機器人、無人機等，其身影無處不在。展望未來，先楫半導體將繼續(xù)攜手英太凌推出更多更加智能、高效、精準的編碼器產(chǎn)品，針對細分市場需求，進一步拓寬編碼器市場的應用前景。

審核編輯：劉清