在這篇博客中，我們介紹了帶有感應(yīng)式位置傳感器 IC ( IPS2200 ) 的 BLDC 電機(jī)參考設(shè)計(jì)。

提供兩種不同的 RA6T2 評(píng)估套件，如下所示：（圖 1）

• MCK -RA6T2 帶有 RA6T2 的 Renesas 靈活電機(jī)控制套件，RA6T2 是專門用于電機(jī)控制的 RA 系列 MCU。

• IPS2200 的評(píng)估套件，它是一種電感式位置傳感器 IC。

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圖 1. 帶有電感式位置傳感器 IC 的 BLDC 電機(jī)的評(píng)估環(huán)境

所討論的應(yīng)用說明和示例項(xiàng)目可從RA6T2產(chǎn)品頁(yè)面下載。配備評(píng)估套件和示例項(xiàng)目，您可以無縫地開始評(píng)估帶有電感式位置傳感器的 BLDC 電機(jī)，如下面的視頻所示。

從這里開始，將簡(jiǎn)要介紹電感式位置傳感器。電感式位置傳感器是一種非接觸式傳感器，它使用電磁感應(yīng)來檢測(cè)電機(jī)的位置。傳感元件使用印刷電路板上的線圈圖案布局，如圖 2 所示，當(dāng)金屬板經(jīng)過該傳感元件時(shí)，可以檢測(cè)到電機(jī)的位置。該位置信息通過電感式位置傳感器 IC 輸出為正弦波和余弦波數(shù)據(jù)。

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圖 2. 電路板上的線圈圖案布局和電機(jī)連接圖像

使用這種電感式位置傳感器的優(yōu)勢(shì)包括其功能。電感式位置傳感器中使用的傳感元件可以布置與所用電機(jī)的極對(duì)數(shù)相同的線圈圖案（圖3左側(cè)），因此可以適應(yīng)各種極對(duì)數(shù)的電機(jī). 電感式位置傳感器的線圈基板可以安裝在軸的末端或底部，為設(shè)計(jì)電機(jī)機(jī)械提供了高度的靈活性（圖 3 右側(cè)）。此外，電感式位置傳感器可以適應(yīng)各種電機(jī)，但為了提高位置精度，必須創(chuàng)建與所用電機(jī)相匹配的線圈基板。Renesas 提供了一個(gè)支持工具（Inductive Coil Design Tool Software）和80 個(gè)參考設(shè)計(jì)用于開發(fā)此線圈板。請(qǐng)?jiān)陂_發(fā)您的電路板時(shí)利用這些工具。

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圖 3. 電感式位置傳感器極對(duì)數(shù)和布局示例

第二個(gè)優(yōu)勢(shì)是環(huán)境耐久性。由于傳感元件中沒有使用磁鐵，因此它對(duì)周圍的磁場(chǎng)具有很強(qiáng)的抵抗力，同時(shí)重量也很輕。此外，非接觸式方法對(duì)灰塵和污垢具有很高的抵抗力。

最后一個(gè)優(yōu)勢(shì)是成本低。一般來說，由于使用的元件和組件數(shù)量多，與光學(xué)或磁性編碼器相比，電感式位置傳感器的總成本更容易降低。光學(xué)編碼器傳感器本身就比較昂貴，而磁性編碼器增加的成本來自于需要磁屏蔽等。圖4比較了三種位置傳感器的成本。

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圖 4. 三種位置傳感器的成本比較

總而言之，電感式位置傳感器可以通過設(shè)計(jì)與所用電機(jī)相匹配的線圈基板來優(yōu)化位置精度，并具有高耐環(huán)境性以及減輕電機(jī)設(shè)備的重量。此外，與其他位置傳感器相比，可以以更低的成本實(shí)現(xiàn)具有位置傳感功能的電機(jī)控制系統(tǒng)。因此，這種傳感器的用途正在擴(kuò)展到需要在惡劣環(huán)境中進(jìn)行高精度位置檢測(cè)的應(yīng)用，例如工業(yè)電機(jī)、機(jī)器人和醫(yī)療設(shè)備。

最后，RA6T2 的產(chǎn)品頁(yè)面是用于電機(jī)控制的 32 位 Arm? Cortex? MCU，包括大量應(yīng)用說明和示例項(xiàng)目，用于帶編碼器 IF 的電機(jī)控制、無傳感器控制、帶電感式位置傳感器的 BLDC 電機(jī)控制（在博客），等等。可廣泛應(yīng)用于各種電機(jī)控制裝置。