Innovative magnetische Encoder – Melexis' neue High-Speed Triaxis ICs

Der MLX90382 ist ein hochpräziser magnetischer Positionssensor mit 14-Bit-Auflösung, ideal für Anwendungen in Robotik, E-Mobilität und industrieller Automatisierung.

Der MLX90382 ist ein monolithischer magnetischer Positionssensor-IC, der speziell für hochpräzise Winkel- und Positionsmessungen in anspruchsvollen industriellen Anwendungen entwickelt wurde. Er vereint ein Triaxis Hall-Magnetsystem, einen Analog-Digital-Wandler, digitale Signalverarbeitungseinheiten für eine schnelle Konditionierung der Messdaten sowie mehrere Ausgangstreiber in einem einzigen kompakten Baustein.

Ein herausragendes Merkmal des MLX90382 ist seine 360° Störfeldimmunität gegenüber externen Magnetfeldern bis zu 4 kA/m, was ihn besonders widerstandsfähig gegenüber elektromagnetischen Störungen macht. Der Sensor ist empfindlich gegenüber den drei magnetischen Flussdichtekomponenten Bx, By und Bz, zusätzlich kann er ein differenzielles Magnetfeld in der Z-Achse erkennen. Diese Vielseitigkeit erlaubt es, je nach Anwendung die geeigneten Achsenpaare zu wählen, um präzise Winkelinformationen zu generieren.

Dank dieser Flexibilität kann der MLX90382 sowohl absolute als auch inkrementelle Positionen eines rotierenden Magneten exakt berechnen. Voraussetzung hierfür ist ein geeigneter magnetischer Aufbau, der auf die jeweilige Anwendung abgestimmt ist. Dies macht den Sensor ideal für komplexe Bewegungsabläufe in der Industrieautomation, Robotik oder E-Mobilität.

Der Sensor unterstützt fünf verschiedene Ausgangsmodi, um eine breite Kompatibilität mit unterschiedlichen Systemarchitekturen sicherzustellen:

1. Inkrementeller Winkel-Ausgang über ABI-Schnittstelle, sowohl einseitig (single-ended) als auch differentiell – ein Industriestandard für präzise Positionsrückmeldungen.
2. UVW-Signalausgabe zur Simulation von Hall-Sensoren in BLDC-Motoranwendungen – ebenfalls in single-ended oder differentieller Form.
3. PWM-Schnittstelle zur Übertragung der Winkelinformation in pulsweitenmodulierter Form.
4. SPI-Schnittstelle (Serial Peripheral Interface) mit anpassbaren Dateninhalten zur Integration in sicherheitsrelevante Systeme.
5. SSI-Schnittstelle (Synchronous Serial Interface), ebenfalls konfigurierbar und für sicherheitskritische Anwendungen geeignet.

Ein zusätzliches Highlight ist die Multi-Slave-Funktionalität im SPI-Modus, die eine synchrone Auslesung mehrerer Sensoren in einem System ermöglicht. So lassen sich beispielsweise mehrere Achsen in einem Roboterarm präzise und zeitgleich überwachen.

Mit einer Auflösung von 14 Bit, differentiellen Ausgängen und einer maximalen Drehgeschwindigkeit von 200.000 elektrischen Umdrehungen pro Minute (e-RPM) erfüllt der MLX90382 höchste Anforderungen in Bezug auf Genauigkeit und Dynamik.

Zur Vereinfachung der Entwicklung stehen Anwendern zwei Entwicklungshilfen zur Verfügung: das Evaluation Board EVB90382 sowie das vollständige Development Kit DVK90382. Diese Tools erleichtern die Inbetriebnahme, Parametrierung und Systemintegration erheblich und ermöglichen eine schnelle Umsetzung von Prototypen bis hin zur Serienproduktion.

Typische Anwendungsbeispiele für den MLX90382 sind:

• Robotergelenke: Exakte Winkelmessung bei mehrachsigen Robotern zur Positions- und Bewegungssteuerung.
• Webmaschinenmotoren: Zuverlässige Positionsrückmeldung in hochdynamischen Textilmaschinen.
• E-Mobilitätsantriebe: Einsatz in Elektromotoren zur präzisen Regelung von Drehmoment und Position.
• Industrielle Automatisierung: Integration in Fertigungsstraßen, Maschinenachsen und Prozessautomatisierung zur Verbesserung von Effizienz und Sicherheit.

Dank seiner robusten Eigenschaften, vielseitigen Schnittstellen und hohen Präzision ist der MLX90382 ein idealer Sensor für moderne Antriebs- und Positionierungssysteme. Durch die Integration von Sicherheitsfunktionen und synchronisierter Kommunikation eignet sich der Sensor auch für den Einsatz in Systemen mit hohen funktionalen Sicherheitsanforderungen gemäß ISO 26262 oder ähnlichen Normen.

Insgesamt bietet der MLX90382 eine leistungsstarke und flexible Lösung für zukunftsorientierte Anwendungen in der Industrie, Robotik und Elektromobilität.

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