ZHCUDB7 September   2025

 

  1.   1
  2.   说明
  3.   资源
  4.   特性
  5.   应用
  6.   6
  7. 1系统说明
    1. 1.1 主要系统规格
  8. 2系统概述
    1. 2.1 方框图
    2. 2.2 设计注意事项
    3. 2.3 重点产品
      1. 2.3.1 LDC5072-Q1
      2. 2.3.2 MSPM0G3507
      3. 2.3.3 TPSM365R3
      4. 2.3.4 TLV9062
  9. 3系统设计原理
    1. 3.1 硬件设计
      1. 3.1.1 目标 PCB
      2. 3.1.2 线圈 PCB
      3. 3.1.3 信号链 PCB
        1. 3.1.3.1 电感式角度位置传感器前端原理图
        2. 3.1.3.2 差分转单端信号
      4. 3.1.4 MSPM0G3507 原理图设计
      5. 3.1.5 电源设计
    2. 3.2 绝对位置计算
    3. 3.3 软件设计
      1. 3.3.1 角度计算时序
      2. 3.3.2 旋转角度误差源和补偿
  10. 4硬件、软件、测试要求和测试结果
    1. 4.1 硬件要求
      1. 4.1.1 PCB 概述
      2. 4.1.2 编码器接口
    2. 4.2 软件
    3. 4.3 测试设置
    4. 4.4 测试结果
      1. 4.4.1 电感式传感器正弦与余弦噪声测量
      2. 4.4.2 绝对角度噪声测量
      3. 4.4.3 旋转角度精度测量
      4. 4.4.4 气隙对噪声、四次电谐波及整体角度精度的影响
      5. 4.4.5 功耗测量
  11. 5设计和文档支持
    1. 5.1 设计文件
      1. 5.1.1 原理图
      2. 5.1.2 BOM
      3. 5.1.3 PCB 布局
      4. 5.1.4 Altium 工程文件
      5. 5.1.5 Gerber 文件
      6. 5.1.6 装配图
    2. 5.2 工具与软件
    3. 5.3 文档支持
    4. 5.4 支持资源
    5.     商标
  12. 6作者简介

3.3.2 旋转角度误差源和补偿

将目标板的中心与线圈板的中心对齐，容差在可接受范围内，以实现精确的角度测量。按照以下步骤校准编码器以获得理想精度：

  • 根据磁体与传感器的对齐情况设置参考角。该误差可保存在微控制器中，用于运行时绝对位置计算。该误差在系统中也称为角度偏移。
  • 电气偏移校准 - 有关偏移校准的步骤，请参阅《AMR 角度传感器校准》应用报告。如果传感器无法在整个范围内旋转，则无法校准电偏移。
  • 幅度失配校准 - 有关幅度失配校准的步骤，请参阅《AMR 角度传感器校准》应用报告。如果传感器无法在整个范围内旋转，则无法校准振幅不匹配。

其他误差源包括传感器信号链非线性（如三次谐波），以及通过将参考角度编码器耦合到绝对电感编码器轴所产生的机械误差。下图概述了误差源及其对角度误差的影响，以便理解和补偿此类误差。

TIDA-010961 轴适配器机械位移图 3-11 轴适配器机械位移
TIDA-010961 目标板和线圈板位移图 3-13 目标板和线圈板位移
TIDA-010961 由轴适配器位移引起的机械角度误差图 3-12 由轴适配器位移引起的机械角度误差
TIDA-010961 由目标板和线圈板位移引起的电角度误差图 3-14 由目标板和线圈板位移引起的电角度误差

图 3-15 至图 3-17 展示了传感器信号链的电偏移、增益失配和非线性（三次谐波）对角度误差的影响示例。

TIDA-010961 由正弦与余弦信号链偏移 (0.1%) 引起的电角度误差图 3-15 由正弦与余弦信号链偏移 (0.1%) 引起的电角度误差
TIDA-010961 由正弦与余弦信号链非线性 (0.1%) 引起的电角度误差图 3-17 由正弦与余弦信号链非线性 (0.1%) 引起的电角度误差
TIDA-010961 由正弦与余弦信号增益失配 (0.1%) 引起的电角度误差图 3-16 由正弦与余弦信号增益失配 (0.1%) 引起的电角度误差

由于外线圈为 16 周期，需将电角度误差阶数乘以 16 以获得机械角度误差阶数。表 3-3 总结了上述因素对角度误差形态的影响。

表 3-3 误差源以及对角度误差谐波的影响
误差源轴耦合位移目标板和线圈板位移信号链偏移信号链
增益失配		信号链非线性（三次谐波）
电角度
误差谐波		–1st1st2nd4th
机械角度
误差谐波		1st16th16th32nd64th

有关角度位置计算算法的更多信息，请参阅《实现更高系统角度检测精度》应用报告。