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

4.4.2 绝对角度噪声测量

此项测试中，机械角度固定为 5.1 度。角度数据以 16kHz 采样率读取。分析过程中，共采集了 2000 个样本。图 4-14 和图 4-15 分别显示了时域噪声及其分布直方图。

TIDA-010961 5.1 度时的静态角度（16kHz 采样率下采集 2000 个样本）图 4-14 5.1 度时的静态角度（16kHz 采样率下采集 2000 个样本）
TIDA-010961 5.1 度时的角度直方图图 4-15 5.1 度时的角度直方图

表 4-5 展示了全量程位置测量范围内对应的标准差及 ENOB。

表 4-5 5.1 度静态机械角度时的标准差、SNR 和 ENOB
参数绝对角度注释
标准差（度）0.0015RMS
SNR (dB)101.6SNR = 20×log10 (±180°/STDEV)
ENOB（位）16.6ENOB = (SNR – 1.76) / 6.02

在后续测试中，角度以 22.5° 为间隔变化，以验证覆盖所有 16 个电周期（即一整圈）的噪声基底。在八个电周期中，每个电周期都没有发现显著差异。静态角度噪声的峰峰值约为 0.02 度，最大值出现在 225 度位置。

TIDA-010961 旋转一周过程中的静态角度噪声图 4-16 旋转一周过程中的静态角度噪声

以下测试用于分析静态噪声与气隙的关系。

随着气隙增大，目标板中产生的涡流减弱，接收线圈的输出信号幅度降低，导致角度噪声增大，编码器分辨率相应下降。当气隙增至 1.5mm 时，因接收线圈信号过弱，内线圈上的 LDC5072 器件会进入故障模式。这样就无法计算出绝对位置，因此需要保持气隙小于 1.5mm。

表 4-6 外线圈角度噪声与气隙间的关系
气隙 (mm)(1)0.5（默认值）0.81.21.5
静态角度噪声（1 σ）（度）0.00150.00230.00250.0048
(1) 气隙是指目标板顶部与线圈板底部之间的距离。