精准定位 高效驱动丨基于极海APM32E030的磁电式绝对值编码器参考方案,加速工业智能化转型

2025年05月12日 工业应用

编码器作为工业自动化与智能制造的核心组件,凭借高精度、实时反馈和智能化控制等特性,广泛应用于机器人、自动化控制、数控机床、电梯、新能源等领域。随着新兴技术的突破、利好政策的推动、以及市场需求的不断攀升,将加速工业编码器国产化、智能化、高精度化发展。

编码器凭借卓越性能和广阔应用前景,已成为行业发展的核心驱动力之一。极海紧跟行业发展趋势,推出的APM32E030磁电式绝对值编码器方案,在保障高精度测量性能的同时,兼顾技术创新与成本优化,丰富的片上资源可满足编码器产品的创新应用需求,并支持协议转换、数据处理、算法补偿等功能,有助于提升工业系统的整体性能和智能化水平。


可应用于伺服电机、机器人关节电机、AGV小车、机械臂、数控机床、纺织机等领域。


编码器应用领域


APM32E030编码器参考方案介绍

该方案是基于 APM32E030基础拓展型MCU 设计的 17 位磁电式绝对值编码器,适用于角度位置检测的应用场景,主要应用于工业控制、消费电子领域,为系统控制提供准确的位置信息。

方案实现框图


方案特点

  • 高精度:17 位单圈分辨率,校准前角度精度<±0.5°,校准后角度精度<±0.07°;

  • 低功耗:16 位多圈信息,电池供电期间,静态平均电流小于 30μA,1100mAh 电池使用寿命至少 5 年;

  • 通信速率高:RS485 通信速率最高 5Mbps,缩短通信时间,提高数据传输实时性;

  • 小型化:电路板直径小至 35mm,可应用于 40mm 法兰的伺服电机;


方案功能

  • 单圈功能:获取单圈位置的基础功能;

  • 多圈功能:多圈数据、掉电保持及掉电计圈功能;

  • EEPROM:支持 1kbytes EEPROM 读写功能;

  • 报警功能:电池电压、磁场过弱、电池电压错误、圈数溢出错误、单圈/多圈错误等预警报警功能。


方案优势

  • 高主频:搭载Cortex-M0+内核主控MCU芯片,主频最高可达 72MHz;

  • 低功耗模式电流小:Stop 模式电流低至 17μA;Standby模式电流低至 5.4μA;

  • 高速 UART:最高通信速率 6Mbit/s,满足 2.5Mbit/s 或 5Mbit/s 编码器协议应用;

  • 高速 SPI:最高通信速率 18Mbit/s,可快速读写单圈编码器芯片数据;

  • 小封装:最小可提供4×4mm QFN28 封装。

电路板实物图

电路板硬件系统框图

转速实测波形图

    


APM32E030芯片特性

  • Arm® Cortex®-M0+内核,工作主频72MHz,内置5通道DMA

  • Flash 64KB,SRAM 8KB

  • 模拟外设:12-bit ADC×1

  • 通信外设:U(S)ART×2、SPI×2、I2C×2

  • 封装:TSSOP20、QFN28/32/48、LQFP32/48/64

  • 具备较强可移植性和扩展性


极海凭借多元化产品布局,可为编码器市场升级和工业4.0转型提供了全面的解决方案。针对不同应用场景需求,极海可提供差异化产品选择:

编码器类型

极海方案推荐料号

应用特点

优势

协议转换型

低端磁电绝对值编码器

(16bit及以下分辨率)

低端光电绝对值编码器

(20bit及以下分辨率)

APM32E030K8U6

适合在Stop/Standby模式下

低功耗应用

低分辨率应用

整体成本优势 

中/高端磁电绝对值编码器

(16bit及以上分辨率)

中端光电绝对值编码器

(20-26bit及以下分辨率)

APM32F103TBU7

适合在Stop/Standby模式下

低功耗应用

中高端应用

兼容主流方案

更多批量案例

中/高端磁电绝对值编码器

(16bit及以上分辨率)

中端光电绝对值编码器

(20-26bit及以下分辨率)

APM32F402TBU7

适合在Standby模式下

低功耗应用

更低功耗模式

高性价比

新设计推荐

信号直采型

自主位置解算的绝对值编码器

G32R430系列

 Coming 2025 

16位高精度ADC、高速运

算处理、低功耗

可实现多种编码器协议等

可提高产品自研水平

开发灵活

整体成本优势





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