安裝靈活的12位三軸霍爾角度傳感器 助力無人機(jī)電動(dòng)云臺(tái)設(shè)計(jì)

當(dāng)今，無人機(jī)可謂是遍地開花，其主要還是用于航拍。在無人機(jī)上，云臺(tái)是用來對(duì)固定相機(jī)或攝影機(jī)提供穩(wěn)定的支撐設(shè)備，分為固定云臺(tái)、電動(dòng)云臺(tái)和手持云臺(tái)三種。用來固定及控制攝像頭的電動(dòng)云臺(tái)主要有兩軸、三軸兩種方式，其中三軸云臺(tái)對(duì)無人機(jī)在前進(jìn)、后退時(shí)等飛機(jī)姿態(tài)的變化能進(jìn)行影像穩(wěn)定彌補(bǔ)，保證畫面穩(wěn)定清晰，大疆Phantom3無人機(jī)就采用了三軸電動(dòng)云臺(tái)。

電動(dòng)云臺(tái)的核心器件為旋轉(zhuǎn)角度傳感器，通過檢測(cè)三個(gè)軸的旋轉(zhuǎn)角度來控制相應(yīng)的BLDC進(jìn)行動(dòng)作。由于云臺(tái)的每個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)部分空間都非常小，因此對(duì)于角度傳感器與電機(jī)旋轉(zhuǎn)軸的相對(duì)位置要求非常靈活。但絕大多數(shù)的角度傳感器結(jié)構(gòu)靈活就會(huì)導(dǎo)致非線性誤差增大，檢測(cè)角度不準(zhǔn)確等問題。因此，在無人機(jī)云臺(tái)中的應(yīng)用中本文介紹世強(qiáng)代理的Melexis公司推出的一款磁鐵與霍爾芯片結(jié)合的可以任意放置的角度傳感器MLX90360。

一、世強(qiáng)代理的MLX90360角度傳感器的應(yīng)用

圖1列出了幾種世強(qiáng)代理的Melexis 三軸霍爾的角度傳感器與磁鐵的相對(duì)位置示意圖?？梢匀我鈱⒔嵌葌鞲衅鞣胖迷诖盆F的軸末端或側(cè)邊，再通過后端的17點(diǎn)校準(zhǔn)，使其輸出的曲線非常平滑。實(shí)際應(yīng)用中可以非常靈活地根據(jù)結(jié)構(gòu)的要求來選擇合適的檢測(cè)方式。

圖1：霍爾芯片與磁鐵相位位置

二、MLX90360工作原理

MLX90360工作原理如圖2所示，由三軸霍爾傳感器檢測(cè)云臺(tái)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度，并將該角度信息送給MCU，由MCU處理后控制BLDC的旋轉(zhuǎn)。

Melexis的三軸霍爾傳感器采用了IMC(Integrated Magnetic Concentrator 集磁片)技術(shù)。它可以檢測(cè)XYZ三個(gè)方向的磁場(chǎng)，磁鐵與霍爾芯片相對(duì)位置確定后，只需要配置傳感器內(nèi)部EEPROM的MAPXYZ參數(shù)即可實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)的角度檢測(cè)。更多產(chǎn)品信息也可以登錄世強(qiáng)元件電商APP，下載最新最全的資料。

圖2：云臺(tái)的控制原理

三、MLX90360應(yīng)用電路

MLX90360應(yīng)用電路如圖3所示，僅需少數(shù)的幾個(gè)濾波電容即可輸出與旋轉(zhuǎn)角度呈線性比例的模擬電壓。

圖3：電路原理圖

四、 優(yōu)勢(shì)

世強(qiáng)代理的MLX90360特點(diǎn)：

● 安裝位置靈活，可以減小云臺(tái)的體積;

● 支持17點(diǎn)編程校準(zhǔn)，輸出線性度好;

● 高達(dá)12位角度的分辨率。