Renesas își extinde portofoliul de senzori industriali cu trei senzori de poziție inductivi fără magneți și un instrument inovator de proiectare bazat pe web
Renesas Electronics Corporation a lansat o nouă familie de circuite integrate pentru senzori de poziție inductivi (IPS – Inductive Position Sensor) fără magnet, care pot fi complet personalizate pentru diverse configurații de bobine, compatibile cu o gamă largă de aplicații industriale – inclusiv robotică, dispozitive medicale și de sănătate, clădiri inteligente, electrocasnice și sisteme de control al motoarelor. Proiectați pentru rezoluție înaltă, precizie și performanță robustă, noii senzori RAA2P3226, RAA2P3200 și RAA2P4200 oferă o alternativă rentabilă la encoderele magnetice și optice tradiționale, care sunt adesea voluminoase, costisitoare și necesită întreținere periodică. Renesas a lansat, de asemenea, un instrument de proiectare bazat pe web, care le permite clienților să creeze rapid elemente de detecție personalizate, adaptate cerințelor specifice ale sistemului lor.
Produsele IPS de la Renesas
Bazate pe tehnologia senzorilor inductivi cu bobină fără contact, produsele IPS de la Renesas utilizează o țintă metalică simplă și configurații cu bobină simplă sau bobină dublă pentru a detecta poziții rotative, liniare sau arcuite absolute. Aceste circuite integrate senzoriale sunt proiectate pentru a asigura o funcționare stabilă chiar și în medii solicitante, caracterizate prin temperaturi extreme (-40 până la 125°C), praf, umiditate, vibrații mecanice și interferențe electromagnetice. În plus, senzorii sunt imuni la câmpurile magnetice parazite și nu necesită întreținere, spre deosebire de senzorii magnetici sau optici. Durabilitatea și costurile reduse de exploatare le fac o soluție de detecție fiabilă și rentabilă pentru motoare, actuatoare, supape, roboți de service și aplicații de infrastructură, unde precizia și performanța pe termen lung sunt esențiale.
Toate cele trei produse oferă precizie ridicată în detectarea poziției țintă, cu o acuratețe mai bună de 0,1% din intervalul electric complet. Modelele RAA2P3226 și RAA2P3200 pot funcționa la 600.000 RPM (electric), cu timp de propagare sub 100 ns, caracteristică esențială pentru aplicațiile cu motoare de mare viteză. Modelul avansat RAA2P3226 suportă detectarea cu bobină dublă, cu o rezoluție de până la 19 biți și o precizie absolută de 0,01°, oferind performanța de înaltă precizie cerută în aplicațiile robotice. RAA2P4200 este conceput pentru aplicații cu viteză redusă, precum dispozitive medicale și scule electrice, în timp ce RAA2P3200 este optimizat pentru controlul câmpului magnetic în motoarele de mare viteză.
Toate cele trei produse integrează funcții automate de calibrare și liniarizare, simplificând integrarea și îmbunătățind performanța la nivel de sistem.
Pe lângă aceste trei produse, Renesas lansează și dispozitivele IPS de calitate auto, RAA2P452x și RAA2P4500, care vor fi disponibile în cursul acestui an. Modelul RAA2P452x, cu două canale, permite clienților să atingă conformitatea cu standardul de siguranță ASIL D atunci când este utilizat împreună cu microcontrolerele Renesas. Această soluție destinată industriei auto reprezintă o opțiune rentabilă pentru sistemele de control al caroseriei și șasiului cu viteză redusă, fără a compromite calitatea sau fiabilitatea.
Proiectarea cu senzori de poziție inductivi implică, de regulă, integrarea unui PCB, a unui circuit integrat cu componente pasive și a unei ținte metalice montate pe partea mobilă. Cea mai complexă parte o reprezintă elementul de detecție extern, precum bobinele emițătorului și receptorului, care trebuie configurate cu precizie pentru a asigura acuratețea și personalizate în funcție de cerințele mecanice și de mediu ale sistemului. Instrumentul web Inductive Position Sensor Coil Optimizer de la Renesas abordează această provocare prin automatizarea proceselor de dispunere, simulare și reglaj al bobinelor, reducând semnificativ curba de învățare pentru dezvoltatori. Cu ajutorul acestui instrument, inginerii pot obține estimări precise ale performanței și pot depăși constrângerile de fabricație prin optimizarea dispunerii bobinelor.
Caracteristici cheie ale dispozitivelor RAA2P3226, RAA2P3200 și RAA2P4200
RAA2P3226
- Senzor IPS cu bobină dublă, creat pentru articulații robotice inductive complete, roboți logistici, roboți industriali și coboți
- Interfețe de ieșire: UART, ABI, Step-Dir, I²C
- Rezoluție de până la 19 biți și precizie absolută de 0,01° (cu Vernier integrat)
- Control automat al câștigului (AGC) pentru compensarea variațiilor distanței dintre senzor și țintă (air-gap variations)
- Funcție de liniarizare în 16 puncte pentru îmbunătățirea preciziei
- Determinarea poziției absolute la pornire
- Posibilitatea implementării rotative (pe axă sau în afara axei), arcuite și liniare (rotary on-axis / off-axis, arc and linear implementations)
- Interval de temperatură de operare industrial: -40°C până la 125°C
- Tensiune de alimentare: 3,0 V până la 5,5 V
RAA2P3200
- Senzor IPS de mare viteză, cu latență redusă, destinat aplicațiilor cu motoare de mare viteză, inclusiv biciclete electrice și roboți industriali / coboți.
- Interfețe de ieșire: SPI, UART, ABI, UVW sau Step-Dir
- Control automat al câștigului (AGC) pentru compensarea variațiilor distanței dintre senzor și țintă
- Funcție de liniarizare în 16 puncte pentru îmbunătățirea preciziei
- Implementări posibile: rotative (pe axă sau în afara axei), arcuite și liniare (rotary on-axis / off-axis, arc and linear implementations)
- Interval de temperatură de operare industrial: -40°C până la 125°C
- Tensiune de alimentare: 3,0 V până la 5,5 V
- Protecție integrată împotriva supratensiunii, polarității inverse și scurtcircuitului
RAA2P4200
- Construcție cu o singură bobină, destinată roboților de serviciu cu viteză redusă, sculelor electrice și aplicațiilor medicale
- Interfețe de ieșire: analogice, PWM, I²C
- Control automat al câștigului (AGC) pentru compensarea variațiilor distanței dintre senzor și țintă
- Funcție de liniarizare în 16 puncte pentru îmbunătățirea preciziei
- Implementări posibile: rotative (pe axă sau în afara axei), arcuite și liniare (rotary on-axis / off-axis, arc and linear implementations)
- Interval de temperatură de operare industrial: -40°C până la 125°C
- Tensiune de alimentare: 3,0 V până la 5,5 V
- Protecție integrată împotriva supratensiunii, polarității inverse și scurtcircuitului
- Compatibil cu dispozitivul ZMID4200, oferind o soluție modernizată de înlocuire
Combinații câștigătoare
Renesas a combinat RAA2P3226 cu alte dispozitive compatibile pentru a dezvolta două combinații câștigătoare: Mini BLDC Servo și Turntable System. Aceste combinații reprezintă arhitecturi de sistem verificate tehnic, formate din dispozitive perfect compatibile între ele, care funcționează integrat pentru a oferi un design optimizat, cu risc redus și o lansare mai rapidă pe piață. Renesas oferă peste 400 de combinații câștigătoare, care integrează o gamă largă de produse din portofoliul său, ajutând clienții să accelereze procesul de proiectare și să scurteze timpul de lansare pe piață. Lista completă poate fi consultată la: renesas.com/win.
Disponibilitate
RAA2P3226, RAA2P3200 și RAA2P4200 sunt disponibile acum în producție de serie, împreună cu kituri de evaluare dedicate. Modelele RAA2P452x și RAA2P4500, destinate aplicațiilor auto, vor intra în producție în trimestrul al IV-lea al anului 2025. Instrumentul web Inductive Position Sensor Coil Optimizer este deja disponibil și compatibil cu toate produsele IPS din portofoliul Renesas. Pentru mai multe informații, vizitați: https://www.renesas.com/IPS.
Renesas Electronics Corporation
Glosar de termeni
IPS (Inductive Position Sensor) – Senzor de poziție bazat pe inducție electromagnetică, utilizat pentru detectarea unghiului, poziției sau mișcării.
ASIL D (Automotive Safety Integrity Level D) – Cel mai înalt nivel de siguranță conform standardului ISO 26262, pentru sisteme auto critice.
AGC (Automatic Gain Control) – Mecanism de ajustare automată a câștigului semnalului pentru compensarea variațiilor de distanță sau intensitate.
Air-gap – Distanța fizică dintre senzor și țintă, care afectează sensibilitatea măsurării inductive.
On-axis / Off-axis – Tipuri de montaj ale senzorului, pe axa de rotație sau în afara acesteia.
Vernier – Sistem de măsurare fină care permite determinarea precisă a poziției.
PWM (Pulse Width Modulation) – Modulație a lățimii impulsurilor, utilizată pentru controlul precis al semnalelor analogice.
BLDC Servo – Motor cu curent continuu fără perii, controlat electronic pentru aplicații de precizie.
Coil Optimizer – Instrument software Renesas pentru proiectarea și optimizarea bobinelor senzorilor inductivi.