麦歌恩工业消费在轴磁性角度编码器
麦歌恩工业消费在轴磁性角度编码器
基于麦歌恩官网「工业消费在轴安装磁性角度编码器」(magntek.com.cn/65)真实选型数据,系统解析在轴 6 款 AMR/霍尔磁编码器——从第四代 21 位 MT6835 到经济型 MT6813,涵盖 AMR 各向异性磁阻原理、自校准 INL ±0.07°、内置温度补偿与选型决策树,助力工业自动化与智能制造选型。
目录
一、麦歌恩在轴磁性角度编码器体系
1.1 官网产品分类
在麦歌恩官网「磁性编码器芯片」栏目下,共有三大并行子类:工业消费在轴安装(magntek.com.cn/65)、工业消费离轴安装(magntek.com.cn/69)与汽车级磁性角度编码器(magntek.com.cn/70)。本文聚焦「工业消费在轴安装磁性角度编码器」,面向工业自动化、伺服驱动、智能制造等应用。
1.2 在轴(On-axis)与离轴(Off-axis)
「在轴」指磁铁需与芯片沿电机轴向对中安装,典型场景为电机轴端或轴承座端面安装;「离轴」指芯片面向环形磁铁外圆周安装,磁铁轴向无需对中,适合中空轴穿线结构。两者磁路设计不同,在轴方案对气隙一致性更敏感。
1.3 家族概览
官网「工业消费在轴安装磁性角度编码器」共有 6 款型号,按技术路线分为:
- AMR(各向异性磁阻)技术:MT6835(第四代,旗舰)、MT6826S(新一代)、MT6825(第三代)、MT6816(伺服专用)
- 差分霍尔技术:MT6701(差分水平霍尔,On-axis)
- 通用型:MT6813(经济型,无 ABZ/UVW 换相)
二、AMR 与差分霍尔技术原理
2.1 AMR 各向异性磁阻原理
据麦歌恩 MT6835 官网产品页与新品新闻:AMR 芯片内置一对惠斯通电桥(Wheatstone Bridge),利用各向异性磁阻效应——坡莫合金的电阻随相对磁场方向变化——检测平行于芯片表面的磁场方向。AMR 器件在角度测量应用时工作于饱和区(饱和场 300 Gauss),因此芯片只响应磁场方向的变化,对磁场强度变化不敏感。
2.1.1 AMR 角度检测工作过程
随磁铁相对芯片表面旋转,一对 45° 夹角的 AMR 惠斯通电桥输出正弦(Sin)与余弦(Cos)两路电压信号,经专用信号处理 ASIC 进行放大、补偿与计算后,得到 0°~360° 绝对角度值。角度输出可编程为 ABZ 增量脉冲(用于替代传统光电编码器)、UVW 换相信号(用于 BLDC 六步换相)、PWM 调制或通过 SPI 读取绝对角度值。
2.1.2 AMR 的优势
AMR 工作于饱和区,对磁铁强度变化容差大,气隙允许范围宽(相对霍尔效应更宽松);一对 AMR 桥可覆盖 0°~360° 全范围无死区;MT6835/MT6826S 等高端型号内置自校准与非线性补偿,可将 INL(积分非线性)降至 ±0.07° 以内,适合高速高精度伺服控制。
2.2 差分霍尔原理(MT6701 On-axis)
MT6701 在轴版本基于差分水平霍尔阵列:一对霍尔盘检测相对磁场,差分输出抑制共模干扰,对外部杂散磁场有天然抑制能力,无需磁屏蔽罩可直接贴装在电机外壳外侧。相比 AMR,差分霍尔结构更简单、封装更小(SOP-8 / QFN3×3),支持 I²C 与 SSI 双接口,适合机器人关节、云台等体积受限且需抗干扰的场景。
三、全系 6 款型号参数表(官网 magntek.com.cn/157)
| 型号 | 技术 | 工作电压 | 工作温度 | 系统延时 | 最高转速 | ABZ可编程 | UVW可编程 | PWM | 绝对角度 | 数字接口 | 封装 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| MT6835 | AMR | 3.3~5.0V | -40~125°C | 2~10µs | <120,000 RPM | 1~16384线 | 1~16对极 | 12bit | 21bit | 4线SPI | TSSOP-16 |
| MT6826S | AMR | 3.3~5.0V | -40~125°C | 2~10µs | <120,000 RPM | 1~4096线 | 1~16对极 | 12bit | 15bit | 4线SPI | TSSOP-16 / QFN4×4 |
| MT6825 | AMR | 3.0~5.0V | -40~125°C | <2µs | <25,000 RPM | 1~4096线 | 1~16对极 | 12bit | 18bit | 3/4线SPI | TSSOP-16 |
| MT6701 | 差分霍尔 | 3.3~5.0V | -40~125°C | <5µs | <55,000 RPM | 1~1024线 | 1~16对极 | 12bit | 14bit | I²C / SSI | SOP-8 / QFN3×3 |
| MT6816 | AMR | 3.3~5.0V | -40~125°C | <2µs | <25,000 RPM | 1~1024线 | 1~16对极 | 12bit | 12bit | 3/4线SPI | SOP-8 |
| MT6813 | — | 3.3~5.0V | -40~125°C | 100~400µs | <6,000 RPM | — | — | — | 14bit | I²C / 3-4线SPI | SOP-8 / QFN3×3 |
四、各型号技术详解
4.1 MT6835 — 第四代 AMR 旗舰(21 位)
4.1.1 定位
据官网新品发布(magntek.com.cn/46/45):MT6835 是麦歌恩最新推出的第四代磁性角度编码器 IC,即 MT6825 的全新升级芯片,基于 AMR 专有信号处理技术实现 0°~360° 绝对角度测量,专为高速高精度伺服控制设计,可直接替代 2500 线光编与 17 位绝对值伺服电机应用。
4.1.2 核心性能指标
工作电压 3.3~5.0V,工作温度 -40~125°C,系统延时 2~10µs,最高支持 120,000 RPM;通过支持高达 16MHz 时钟的 4 线 SPI 接口读取芯片内部 21 位绝对角度数据(约 209 万步/圈,分辨率约 0.000172°/bit);ABZ 增量输出 1~16384 线任意可编程,UVW 输出 1~16 对极任意可编程,PWM 12bit,EEPROM 可编程。
4.1.3 自校准与 INL 提升
MT6835 提供客户端自校准模式:匀速运转系统(无需任何数据交互),芯片自动计算并补偿由磁铁不理想、安装位置偏差及芯片自身非线性带来的误差,自动存入 EEPROM。出厂 INL 典型值 ±0.5°,匀速自校准后可降至 ±0.07°(典型值);进一步 NLC 对拖校准模式可降至 ±0.02°(典型值)。
4.4.1 内置温度补偿
MT6835 内置温度补偿模块。据麦歌恩新品发布测试数据:70°C 下,未启用温补时 3000 RPM 闭环速度波动约 ±20.77 rpm;启用温补后,波动降至约 ±10.26 rpm,有效抑制温度变化带来的角度精度恶化与系统速度波动。
4.2 MT6826S — 新一代 AMR(15 位,QFN4×4)
4.2.1 定位
据官网产品页(magntek.com.cn/157/2599):MT6826S 是麦歌恩推出的新一代高速高精度 AMR 角度编码芯片,基于先进的各向异性磁阻技术,集成两对互成 45° 的 AMR 惠斯通电桥与高性能专用信号处理电路。与 MT6835 同样支持自校准,INL 可降至 ±0.07°(典型值),但分辨率更低(15 位)、封装更小。
4.2.2 双封装选项
MT6826S 提供 TSSOP-16 与 QFN4×4 两种封装,QFN4×4 适合空间受限的紧凑型电机设计(如无人机电机、小型协作机器人关节)。
4.3 MT6825 — 第三代 AMR(18 位)
MT6825 是 MT6835 的前身(第三代),基于 AMR 技术,18 位绝对角度,延时低于 2µs,最高支持 25,000 RPM,提供 3 线/4 线 SPI 接口,封装 TSSOP-16。适合 2500 线伺服与闭式步进电机控制。
4.4 MT6701 在轴差分霍尔(14 位,SOP-8)
MT6701 在轴版本基于差分水平霍尔阵列(与离轴版本 MT6709 原理相同,但安装方式为在轴),支持 I²C 与 SSI 双数字接口(区别于其他 AMR 型号的 SPI),SOP-8 或 QFN3×3 封装体积最小,支持 ABZ、UVW、PWM、Z 轴按压等多协议,延时低于 5µs,适合机器人关节、云台、医疗设备等体积受限且需抗电机杂散磁场的场景。
4.5 MT6816 — 伺服专用 AMR(SOP-8)
MT6816 面向闭式步进与伺服应用设计,AMR 技术,12 位绝对角度,延时低于 2µs,最高 25,000 RPM,3 线/4 线 SPI,ABZ+UVW 换相,SOP-8 封装,是 MT6825 的紧凑替代。
4.6 MT6813 — 经济型(9~12 位,无换相)
MT6813 定位经济型角度检测,无 ABZ/UVW 换相输出,支持 I²C 与 3 线/4 线 SPI,延时 100~400µs,最高 6,000 RPM,适合低速或成本敏感的位置指示场景。
五、自校准与温度补偿(MT6835 / MT6826S 核心技术)
5.1 为什么需要自校准?
AMR 角度编码器的理论精度很高,但实际应用中,磁铁本身的不均匀性、磁铁与芯片的安装偏心、气隙波动、磁路周围的金属结构干扰等,都会引入非线性误差(INL 通常 ±1°~±3°)。麦歌恩 MT6835/MT6826S 内置的客户端自校准模式可在系统运行时自动补偿这些误差。
5.2 匀速自校准流程
自校准时只需让电机以匀速运转(无需任何数据交互),MT6835/MT6826S 芯片内部自动完成非线性计算与校准系数存储,结果写入 EEPROM 永久保存,无需每次上电重复校准。
5.3 INL 提升路径
| 校准模式 | INL 典型值 | 适用场景 |
|---|---|---|
| 出厂默认值 | ±0.5° | 初步评估 |
| 匀速自校准 | ±0.07° | 大多数闭环伺服 |
| NLC 对拖校准 | ±0.02° | 高精度绝对伺服 |
5.4 温度补偿效果
MT6835 内置温度补偿模块。据官网新品发布实测:70°C 下,无温补时 3000 RPM 速度波动 ±20.77 rpm,启用温补后 ±10.26 rpm,降幅约 50%,显著提升高温环境下的系统稳定性。
六、典型应用场景
6.1 闭环步进电机
推荐 MT6816(延时 <2µs,高速闭式步进)或 MT6826S(自校准,高精度)。闭式步进电机结合磁编码器可消除开环步进电机的丢步问题,提升纺织、服装加工等行业的设备可靠性。
6.2 伺服电机控制(2500 线 / 17 位绝对值)
MT6835(21 位,120,000 RPM)是 17 位绝对值伺服电机的理想替代方案。据官网新品新闻,MT6835 自校准后闭环 3000 RPM 速度波动表现与 23 位光编相当,可直接替代光编用于高精度伺服。
6.3 机器人关节
MT6701 在轴版本(差分霍尔,SOP-8)适合机器人关节角度检测:I²C 接口支持多关节总线连接,抗电机杂散磁场,小体积适合关节空间受限。
6.4 电动工具与无人机
MT6826S 的 QFN4×4 紧凑封装与 120,000 RPM 高速能力,适合空间受限的电动工具电机控制与无人机 ESC。
闭环步进电机
MT6816 / MT6826S,ABZ+UVW 换相,自校准 INL ±0.07°,消除丢步
高精度伺服
MT6835,21 位 SPI 绝对角度,可替代 17 位绝对值光编,±0.02° NLC 校准
机器人关节
MT6701 在轴,I²C 总线,抗干扰,SOP-8 小体积,适合多关节串联
无人机 / 电动工具
MT6826S QFN4×4,120,000 RPM,紧凑封装,支持 BLDC 六步换相
七、选型决策指南
7.1 按分辨率选
| 分辨率需求 | 推荐型号 | 理由 |
|---|---|---|
| 17 位绝对值伺服(替代光编) | MT6835 | 21 位 SPI,NLC ±0.02°,120,000 RPM |
| 15~18 位高速闭环 | MT6826S / MT6825 | AMR 自校准,120,000 RPM(MT6826S)或 <2µs(MT6825) |
| 14 位通用精密 | MT6701 | I²C/SSI,差分霍尔抗干扰,SOP-8 小体积 |
| 12 位伺服换相 | MT6816 | <2µs 延时,ABZ+UVW,SOP-8 紧凑 |
| 经济型位置指示 | MT6813 | I²C/SPI,无换相,成本最优 |
7.2 按接口选
需要 I²C 总线(多芯片、空间受限)→ MT6701 / MT6813;需要高速 SPI(高精度伺服)→ MT6835 / MT6826S / MT6825 / MT6816;需要 SSI 同步串口 → MT6701。
7.3 按封装选
空间极受限(SOP-8 / QFN3×3)→ MT6701 / MT6816 / MT6813;标准伺服(TSSOP-16)→ MT6835 / MT6826S / MT6825;QFN4×4 紧凑 → MT6826S。
八、与离轴 / 车规编码器的关系
8.1 在轴 vs 离轴
「工业消费离轴安装磁性角度编码器」(magntek.com.cn/69)面向中空轴结构,磁铁为环形贴于中空轴外圆,芯片面向磁环侧面安装,无需轴向对中。离轴方案磁路设计宽松,适合需要穿过电机轴的中空机器人关节或中空电机。
8.2 工业 vs 车规
「汽车级磁性角度编码器」(magntek.com.cn/70)型号为 MT6521 / MT6511 / MT6501,专为车规设计(4.5~5.5V、AEC-Q100、ISO26262、冗余封装、Grade 0 温度等),不适合工业自动化场景直接替代。MT6816 等在轴 AMR 编码器在车规热管理与 I-Booster 等子系统中有延伸应用,但属特例。
九、常见问题 FAQ
麦歌恩工业消费在轴磁性角度编码器包含哪些型号?
AMR技术与差分霍尔技术在角度编码器上有什么区别?
MT6835的21位绝对角度分辨率是什么概念?
MT6835的自校准功能是如何将INL降至±0.07°的?
MT6835与MT6826S在性能上有什么区别?
MT6701在轴差分霍尔与其他AMR型号有什么不同?
哪些在轴型号适合闭环步进电机?
麦歌恩在轴编码器与离轴/车规编码器如何区分?
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麦歌恩-MT6826S高速磁编码器芯片
MT6826S 是麦歌恩微电子推出的新一代基于先进的各向异性 磁阻(AMR)技术的高速高精度角度编码器芯片。该芯片内部集 成了互成45°摆放的两对AMR 惠斯通电桥组成的敏感元件以及 高性能的专用信号处理电路。由于AMR 器件在用作角度测量应 用的时候工作于饱和区(饱和磁场为300高斯),实际工作时,芯 片只对平行于芯片表面的磁场的方向变化做出响应,而与磁场 强度无关。因此MT6826S在使用过程中,对于磁铁本身的加工 误差以及磁铁和芯片的安装距离误差要求相对较低。¥ 0.00立即购买
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