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瑞萨电子推出适用于下一代工业和机器人应用的新型无磁感应式位置传感器 IC
Renesas
2025-10-10

瑞萨电子推出适用于下一代工业和机器人应用的新型无磁感应式位置传感器 IC

先进半导体解决方案的主要供应商瑞萨电子公司 (TSE:6723) 推出了全新系列无磁感应式位置传感器 (IPS) IC,可针对与各种线圈设计兼容的各种线圈设计进行完全定制。机器人、医疗保健、智能建筑、家用电器和电机换向等工业应用。新型 RAA2P3226、RAA2P3200 和 RAA2P4200 传感器 IC 专为高分辨率、高精度和强大性能而设计,为传统磁性和光学编码器提供了经济高效的替代方案,而传统磁性和光学编码器体积庞大、价格昂贵且需要频繁维护。瑞萨电子还推出了一款基于网络的设计工具,使客户能够轻松创建定制传感元件,以满足其特定的系统需求。

瑞萨电子 IPS 产品采用非接触式线圈传感器技术,使用简单的金属目标和双线圈l 或单线圈配置,用于检测绝对旋转、线性或弧形位置。这些传感器 IC 旨在即使在高温(-40 至 125°C)、颗粒物、潮湿、机械振动和电磁干扰的环境中也能保持稳定运行。此外,与基于磁性或光学编码器的传感器不同,它们不受杂散磁场的影响,并且不需要维护。它们的耐用性和低维护成本使其成为可靠且经济高效的传感解决方案,适用于电机驱动器、执行器、阀门、服务机器人和基础设施应用,这些应用的可靠性和长期性能至关重要。

所有这三种产品均可高精度检测目标位置,精度优于满量程电气范围的 0.1%。其中两款产品 RAA2P3226 和 RAA2P3200 的运行速度为 600K RPM(电气),传播延迟低于 100ns,这对于高速电机应用至关重要。先进的 RAA2P3226 支持双线圈传感,分辨率高达 19 位,绝对精度为 0.01°,提供机器人应用所需的高精度性能。 RAA2P4200 针对医疗设备和电动工具等低速应用,而 RAA2P3200 针对高速电机换向进行了优化。这三款产品均包含自动校准和线性化功能,可简化集成并提高系统级性能。

除了这三款产品外,瑞萨电子还将推出汽车级 IPS、RAA2P452x 和 RAA2P4500,这些产品将于今年晚些时候上市。双通道 RAA2P452x 与瑞萨 MCU 配合使用时,客户可以实现 ASIL D 安全合规性。这种汽车级解决方案为低速车身控制和底盘系统提供了一种经济高效的选择,且不影响质量。

采用电感式位置传感器进行设计通常涉及集成 PCB、带无源元件的 IC 和金属目标安装座编辑到移动部分。最复杂的部分是外部传感元件,例如发射器和接收器线圈,必须对其进行精确配置以实现精度并根据系统的机械和环境要求进行定制。瑞萨电子基于网络的感应式位置传感器线圈优化器工具通过自动化线圈布局、仿真和调整来应对这一挑战,从而显着缩短开发人员的学习曲线。借助该工具,工程师还可以通过优化线圈布局来获得准确的性能评估并克服制造限制。

“我们新的基于网络的线圈设计工具是电感式位置传感领域的游戏规则改变者,”瑞萨电子传感器部门副总裁Leopold Beer说道。 “过去,开发人员在使用电感式位置传感器时必须依赖芯片供应商的技术专业知识。我们完全消除了这一障碍。这种直观的工具让开发人员能够完全定制传感元件并自动对其进行微调,以在系统级别实现最大的精度和鲁棒性。这大大降低了进入门槛,使更多客户,无论其专业水平如何,都能自信地将感应式位置传感集成到他们的设计中。”

RAA2P3226、RAA2P3200 和 RAA2P4200 的主要特性

RAA2P3226

  • 用于全感应式机器人关节的双线圈 IPS,物流和工业机器人/协作机器人
  • 输出接口:UART、ABI、Step-Dir、I²C
  • 高达 19 位分辨率和 0.01° 绝对精度(集成游标)
  • 自动增益控制 (AGC),用于补偿气隙变化
  • 16 点线性化功能,可提高精度
  • 真实上电位置信息启动
  • 可实现旋转同轴和离轴、圆弧和线性实现
  • 工业级温度范围:-40°C 至 125°C
  • 电源电压:3.0V 至 5.5V

RAA2P3200

  • 用于电机换向、电动自行车和工业机器人/协作机器人的高速、低延迟 IPS
  • 输出接口:SPI、UART、ABI、UVW 或步进方向
  • 自动增益控制 (AGC),用于补偿气隙变化
  • 16 点线性化功能,可提高精度
  • 可实现旋转同轴和离轴、圆弧和线性实现
  • 工业级温度范围:-40°C 至 125°C
  • 电源电压:3.0V 至5.5V
  • 过压、反极性和短路保护

RAA2P4200

  • 单线圈设计,适用于低速服务机器人、电动工具和医疗应用
  • 输出接口:模拟、PWM、I²C
  • 自动增益控制 (AGC),用于补偿气隙变化
  • 16点线性化功能可提高精度
  • 旋转同轴和离轴、圆弧和旋转d 线性实现可能
  • 工业级温度范围:-40°C 至 125°C
  • 电源电压:3.0V 至 5.5V
  • 过压、反极性和短路保护
  • 更换 ZMID4200 器件

获胜组合

瑞萨电子将 RAA2P3226 与其他兼容设备相结合,开发出两种成功的组合:迷你 BLDC 伺服系统和转盘系统。获胜组合是经过技术审查的系统架构,来自相互兼容的设备,这些设备无缝地协同工作,带来优化的低风险设计,从而加快上市时间。瑞萨电子通过瑞萨电子产品组合中的各种产品提供了 400 多种获胜组合,使客户能够加快设计流程并更快地将其产品推向市场。 

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