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参考方案,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:
01 协议转换型
● 编码器类型:
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)
● 极海方案推荐料号:
APM32E030K8U6
● 应用特点:
适合在Stop/Standby模式下低功耗应用
● 优势:
低分辨率应用、整体成本优势
●编码器类型:
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)
●极海方案推荐料号:
APM32F103TBU7
●应用特点:
适合在Stop/Standby模式下低功耗应用
●优势:
中高端应用,兼容主流方案,更多批量案例
●编码器类型:
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)
●极海方案推荐料号:
APM32F402TBU7
●应用特点:
适合在Standby模式下低功耗应用
●优势:
更低功耗模式,高性价比,新设计推荐
02 信号直采型
●编码器类型:
自主位置解算的绝对值编码器
●极海方案推荐料号:
G32R430系列 Coming 2025
●应用特点:
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
●优势:
可提高产品自研水平,开发灵活,整体成本优势