MTR611磁性编码器IC
——高性价比工业级轴上角度传感解决方案
一、MTR611特性
MTR611是 MagnTek 推出的新一代 轴上(On-Axis)磁性角度编码器芯片,面向工业自动化、电机控制及消费电子领域,提供 12位分辨率、±1°精度的经济型非接触式位置检测方案。
其核心价值在于:
工业级可靠性(-40°C ~ +125°C)
极简系统集成(内置稳压+LDO)
双输出模式(PWM/SPI)灵活适配
超低功耗设计(待机电流<1μA)
二、关键技术特性解析
1. 轴上磁感应架构
参数 | 规格 | 设计优势 |
---|---|---|
安装方式 | 磁铁中心轴垂直芯片 | 成熟稳定,成本最优 |
径向安装公差 | ±0.5mm | 降低机械加工精度要求 |
轴向气隙范围 | 1~3mm (推荐 50mT磁场) | 兼容常用钕铁硼磁铁 |
抗倾斜能力 | ≤±3° | 容忍装配误差 |
2. 精度与动态性能
角度精度
绝对误差:±1.0°(全温区, 经补偿)
非线性度(INL):< ±0.8° (360°范围)
分辨率:12位 (4096 CPR) → 最小角度步进 0.088°
动态响应
最大机械转速:10,000 RPM
刷新率:5 kHz(全量程实时输出)
响应延迟:< 150 μs
3. 电源管理与功耗
工作模式 | 供电电压 | 典型电流消耗 | |
创新设计:片内集成低压差稳压器(LDO),直接兼容无稳压电源(如电池供电系统),减少外部元件数量。
4. 抗干扰与稳定性
三重抗干扰技术:
差分霍尔阵列:抑制共模磁场干扰(CMRR > 55 dB)
动态偏移补偿:自动消除温度漂移(温漂系数 < ±0.04°/°C)
可编程数字滤波器:可配置截止频率(1~100Hz),抑制高频噪声
宽温域稳定性:
工作温度:-40°C ~ +125°C
全温区精度漂移:< ±1.5°
5. 磁环境适应性
参数 | 范围 |
---|---|
磁场强度范围 | 30~70 mT |
磁场强度容差 | ±15% (AGC自动补偿) |
推荐磁铁 | Ø6~10mm 轴向充磁NdFeB |
三、接口与输出配置
1、双模数字输出(SOP-8封装)
PWM 输出模式
占空比线性对应角度:0°=0% → 360°=100%
频率可调范围:1~10 kHz (通过外部电阻配置)
SPI 接口模式
12位绝对角度值(0x000~0xFFF)
支持读写配置寄存器(滤波参数/输出模式)
最高通信速率:2 MHz
2. 诊断与保护功能
磁场异常检测:弱磁场(<20mT)/强磁场(>80mT)状态标志
电源监控:欠压锁定(UVLO) @ 2.5V
短路保护:输出引脚抗短路至GND/VDD
四、电气特性 (Ta=25°C, VDD=5V)
参数 | 符号 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 |
---|---|---|---|---|---|
供电 | |||||
工作电压范围 | VDD | 2.7 | 5.0 | 5.5 | V |
工作电流 (无负载) | IDD | - | 5.0 | 8.0 | mA |
角度性能 | |||||
绝对角度误差 | θ_err | - | ±1.0 | ±1.8 | ° |
重复性误差 | - | - | ±0.1 | - | ° |
接口性能 | |||||
SPI 时钟频率 | f_SCK | - | - | 2000 | kHz |
PWM 频率精度 | - | - | ±2% | - | - |
五、典型应用场景
1. 工业自动化
- 伺服阀门开度检测
- 旋转平台位置反馈
- 输送带转速监控
2. 电机控制系统
- 直流无刷电机(BLDC)换向
- 风机/水泵转速闭环控制
- 电动工具角度限制
3. 消费电子
- 智能家居旋钮(温控器/调光器)
- 健身器材阻力调节
- 机器人关节低精度反馈
4. 电池供电设备
-
物联网(IoT)旋转传感器
-
手持仪器旋钮编码
- 太阳能跟踪支架
六、磁编IC选型表
磁编IC参数表
特性 | MTR611 | MT6804 | MT6818 |
---|---|---|---|
安装方式 | 轴上 | 轴上 | 离轴 |
分辨率 | 12-bit | 12-bit | 14-bit |
精度(°) | ±1.0 | ±1.0 | ±0.5 |
最大转速 | 10,000 RPM | 7,000 RPM | 28,000 RPM |
接口 | PWM+SPI | PWM+SPI | ABI+UVW+SPI |
功耗 | 5mA/0.8μA | 5mA/1μA | 7mA/2μA |
集成LDO | ✓ | ✗ | ✗ |
选型建议:
需宽电压/低功耗 → 选MTR611
仅需基础功能/最低成本→ 选 MT6804
要求超高精度/离轴安装→ 选 MT6818
MTR611 以创新设计重新定义经济型编码器标准:
1. ⛓ 工业级鲁棒性- 125°C宽温域 + ESD 4kV,适应严苛环境
2. 🔋 电源革命 - 集成LDO支持直接电池供电,系统成本降低30%
3. 📊 精准感知 - 12位分辨率 + 全温±1.0°精度,满足主流控制需求
4. 🔄 灵活输出 - PWM/SPI双模接口,5分钟完成MCU对接
5. 🛡️ 智能防护 - 磁场诊断+欠压保护,提升系统可靠性
作为工业4.0低成本传感的关键组件,MTR611 为电机驱动、自动化设备及消费电子提供了 高性价比、即插即用的角度检测解决方案,大幅缩短产品开发周期并优化BOM成本。
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测量角度°0~180
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工作温度范围℃-40~125
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桥阻阻值KΩ1
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正交误差°<1