解锁精密控制新境界:16 对级任意可编程的 MT6816 磁性编码器 IC

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2025年7月4日 13:06
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核心技术构建强大性能基石

先进的各向异性磁阻(AMR)技术

MT6816IC 的核心技术之一是各向异性磁阻(AMR)技术。在其内部,集成了互成 45° 摆放的两对 AMR 惠斯通电桥组成的敏感元件。当平行于芯片表面的磁场发生旋转时,AMR 元件的电阻值会随磁场方向呈现各向异性变化。这种特性使得芯片能够敏锐地捕捉磁场方向的改变,并将其转化为电信号。由于 AMR 器件在用作角度测量应用时工作于饱和区(饱和磁场为 300 高斯),在实际工作中,MT6816 仅对平行于芯片表面的磁场方向变化做出响应,而与磁场强度无关。这一特性不仅简化了其工作条件,还增强了对复杂磁场环境的适应性,确保在各种工况下都能稳定、精准地检测角度。

MT6816磁编IC

高性能专用信号处理电路

为了将 AMR 敏感元件采集到的原始信号转化为有用的角度信息,MT6816 配备了高性能的专用信号处理电路。该电路能够对 AMR 惠斯通电桥输出的信号进行放大、滤波、整形以及复杂的算法运算。通过一系列精密的处理过程,芯片最终实现了 ±0.5º 以内的高精度角度检测。并且,借助先进的信号处理算法,整个系统的延时被减小到了 2 微秒以内,这一卓越的性能使得 MT6816 能够支持最高 25000 转 / 分钟的超高转速,满足了众多高速运转设备对角度实时监测的需求。

丰富灵活的输出接口与可编程特性

增量式输出接口的多样化选择

MT6816 为用户提供了丰富的增量式输出接口选项,以满足不同应用场景的需求。其中,增量 ABZ 输出接口可替代传统光电编码器,其增量输出最大分辨率可达 1024 脉冲 / 圈(或者换算为 4096 步 / 圈),并且支持 1~1024 脉冲 / 圈范围内任意整数分辨率的客户可编程。这意味着用户可以根据具体设备的精度要求,灵活设置编码器的分辨率,从而在保证系统性能的同时,实现成本的优化。

此外,MT6816 还提供了增量 UVW 信号输出,用于替代传统的霍尔传感器信号。值得一提的是,其增量 UVW 输出支持 1~16 对极的任意整数对极客户可编程。这种灵活的对极编程特性,使得 MT6816 能够与不同规格的电机完美适配,无论是在小功率的精密电机,还是大功率的工业驱动电机应用中,都能精准地反馈电机的位置和速度信息,为电机的高效、稳定运行提供有力保障。

绝对角度数值读取接口

除了增量式输出接口外,MT6816 还具备便捷的绝对角度数值读取接口。它提供了 3 线或 4 线 SPI 接口,方便上位机或者微控制器(MCU)读取芯片内部的 14 位绝对角度数值。同时,其单线输出的 PWM 信号也可提供分辨率为 12 位的角度数据。这些接口的存在,使得 MT6816 能够与各种控制系统无缝对接,无论是简单的嵌入式系统,还是复杂的工业自动化网络,都能轻松实现角度信息的快速、准确传输,为系统的实时控制和精准决策提供关键数据支持。

卓越性能优势引领行业变革

高分辨率与高精度测量

凭借先进的技术和精密的信号处理,MT6816 实现了高分辨率的角度测量。其 14 位的绝对角度数值输出以及可灵活编程的增量输出分辨率,使得角度检测精度极高。在工业伺服应用领域,其增量式 ABZ 输出最高分辨率可到 4096 线,相比传统的 2500 线光电编码器,能够为设备提供更细腻、精准的位置反馈。以数控机床为例,MT6816 能够精确感知电机的旋转角度,进而控制刀具的移动轨迹,将零件加工精度提升到更高水平,有效减少废品率,提高生产效率和产品质量。

快速响应与低系统延时

在高速运转的设备中,对编码器的响应速度要求极高。MT6816 基于性能优异的模拟前端电路设计和先进的信号处理算法,实现了低于 2us 的系统延时。这一出色的低延时特性,使得它能够在电机高速旋转时,迅速捕捉角度变化并及时反馈给控制系统。例如在无人机的飞控系统中,电机需要根据飞行姿态的变化快速调整转速和转向,MT6816 能够快速响应电机的运转情况,为飞控系统提供实时、准确的角度信息,确保无人机在复杂飞行环境下的稳定飞行和灵活操控。

高可靠性与稳定性

MT6816 在设计上充分考虑了可靠性和稳定性。由于采用了非接触式的 AMR 技术,相较于传统的接触式编码器,减少了机械磨损和故障点,大大提高了使用寿命和可靠性。并且,其对磁场强度不敏感,只对磁场方向变化响应的特性,降低了因外界磁场干扰或磁铁性能波动对测量精度的影响。即使在恶劣的工业环境中,如存在强电磁干扰、高温、高湿度等情况,MT6816 依然能够稳定工作,准确输出角度信号,为设备的稳定运行提供坚实保障。

多元应用场景展现无限潜力

工业自动化领域的精准驱动

在工业自动化生产线上,各类机械设备对电机的控制精度和稳定性要求极高。MT6816 在闭环步进电机和伺服电机控制中发挥着关键作用。通过实时、精准地反馈电机的位置和速度信息,它帮助控制系统实现对电机的精确调控,确保设备在高速运行的同时,能够完成高精度的定位、装配、搬运等任务。例如在自动化装配线上,机械手臂需要准确抓取和放置零部件,MT6816 能够让电机精准控制机械手臂的关节运动,实现毫米级甚至更高精度的操作,大大提高了装配效率和产品质量。

智能机器人的灵动 “关节”

智能机器人的发展离不开精确的运动控制技术。MT6816 作为机器人关节电机的编码器,能够为机器人提供精确的角度反馈,使机器人的动作更加灵活、精准。无论是在工业机器人进行复杂的焊接、打磨作业,还是服务机器人在家庭或公共场所执行迎宾、清洁等任务,MT6816 都能实时监测电机的转动角度,帮助机器人准确判断自身位置和姿态,实现流畅、自然的动作,提升机器人的智能化水平和工作效能。

医疗设备的精细操控

在医疗设备领域,对精度和可靠性的要求近乎苛刻。MT6816 在 CT 扫描设备的旋转平台、手术机器人的关节驱动以及一些高精度的医疗检测仪器中都有着重要应用。以手术机器人为例,其在进行微创手术时,需要对器械的位置和角度进行极其精确的控制,以减少对患者组织的损伤。MT6816 的高分辨率和高精度特性,能够确保手术机器人的关节电机按照医生的指令精准运动,实现毫米级甚至亚毫米级的手术操作,为患者的健康和安全提供有力保障。

MT6816 磁性编码器IC 以其先进的技术、丰富的功能、卓越的性能以及广泛的应用潜力,正成为精密运动控制领域的一颗璀璨明星。随着科技的不断进步和各行业对高精度控制需求的持续增长,MT6816 有望在更多领域发挥重要作用,推动相关行业迈向更高的发展阶段,为我们的生活和工作带来更多的便利和创新。