众多行业拥抱“4.0”范式,框架采用各种数字技术作为第四次工业革命。除了这些新概念坐在一个进化的机器人支撑行业3.0:一个看似成熟的技术进步为未来几十年里为我们服务。半岛app官网这个进步的一部分是通过下一代位置传感器采用特定于应用程序的集成电路(asic)。在这里,模拟设计经理迈克·库尔森博士gydF4y2BaASIC设计gydF4y2Ba供应公司斯文顿硅系统,解释了如何定制ICs位置传感器正在帮助交付速度、精度和成本节约工业自动化。gydF4y2Ba

现代工业过程支撑高度自动化的机械,必须与精度和速度。精度是一个推动者:它允许新的制造业完成壮举,和产生产品比和比他们的前辈。速度相当于更高的吞吐量,降低一部分成本。这样的机器可能是由电磁驱动,气动或液压方式——但总是将电子系统的控制下,控制其运动。这些系统的关键部分的位置传感器,检测每个移动组件的状态。gydF4y2Ba

的位置传感器是一个广泛的术语涵盖一系列的技术。gydF4y2Ba在本文中,我们考虑传感器,测量旋转和线性位移。gydF4y2Ba例如,一个旋转编码器可能衡量一个机械手臂的角度,虽然线性编码器可能报告打印头的位置。在每种情况下的读取头移动在一个精确制造规模,通常毕业于复杂的“冗余”模式。gydF4y2Ba

位置传感器的电子产品gydF4y2Ba

编码器包含一个传感元件,将一个物理刺激转换成一个电子信号弱。在归纳编码器,这是一个变化的磁场环境中线圈检测——比如说有槽黑色金属。在一个光学编码器,传感元件可能是光电晶体管。每一次励磁电路特性来创建刺激,和信号调节电路选择放大疲软的电反应。大多数编码器然后使用一个Analogue-to-Digital数字化信号转换器(ADC)、数字结果传递给中央处理单元(CPU)随机存取存储器(RAM)和闪存。gydF4y2Ba

这个CPU计算位置从潜在的复杂的编码,在连载的输出。也承认参考标记传递等事件,或超速条件,产生立即中断向主机系统。有接口的电子产品,这提供了一个双向数据通路从CPU主机,最后组件,提供一个稳定的电源电压。gydF4y2Ba

加快城乡一体化进程gydF4y2Ba

当一个编码器是第一个原型,这些单独的组件显示为许多现成的ICs,每个支持自己的离散的电容和电阻。当产量非常低,设计不尝试领先的性能,这可能是一个最佳的解决方案。在其他情况下,开发一个ASIC是合理的成本,和开发人员尽可能多的电路集成到一个单一的包。这可以戏剧性的好处。gydF4y2Ba

首先,PCB的大小减少,导致一个更小、更轻编码器提供改进的动力学,并能够提供新的应用程序。组装变得简单,和电子接受更大的保护从化学侵蚀等环境因素和震动。一些客户也提供价值保护电路IP,单片集成电路更困难比一组反向工程标准部件连接在一起。gydF4y2Ba

其次,一个ASIC带来机会降低一部分成本。系统由现成的组件经常设计过度,标准零件的设计和销售最大的多功能性。斯文顿将评估其客户的系统,找出每一个机会来挤压成本从设计:CPU确实是必要的,如果我们能合成硬编码逻辑的一小部分的价格吗?这是双通道ADC用于能力吗?对于高容量产品,ASIC的成本的发展是抵消摧毁材料清单和简化组装。gydF4y2Ba

第三,一个gydF4y2BaASIC设计gydF4y2Ba允许投资绩效问题。位置传感器这或许是一个非线性规范,将在不同的规模点精度。它同样可以积极目标低频噪声,不能轻易平均。这就是工作与有经验的ASIC的伴侣收益率好处:整个信号通路可以优化和模拟最好的细节,和证明IP和专业知识可以部署。例如,“砍”可能减轻麻烦闪烁噪声,或温度测量可以用来对参考电压漂移进行补偿。最好的ASIC伙伴作为顾问从一开始,理解系统,识别定制的地方gydF4y2Ba集成电路设计gydF4y2Ba解锁的改进,规范和指导客户写一个黑盒。gydF4y2Ba

ASIC开发的过程gydF4y2Ba

公司应该考虑项目是否可以受益于一个定制ASIC一旦原型的存在。在这一点上,供应商如斯文顿将评估是否为他们定制的解决方案,并确定最好的系统分区。是很常见的,但并不总是必要的,因为一个供应商进行四到八周这些结论和可行性研究通知到达详细的命题和成本核算。供应商将建筑师的芯片,将设计分为模拟和数字块。在这个阶段,许多客户受益于收到详细的行为模型,例如,在硬件描述语言(VHDL)允许与其他系统联合仿真。gydF4y2Ba

除此之外,工作是供应商的手,坚定地和不需要更多的资源从客户定期评审证明日益成熟的设计及其验证。整个过程的时间尺度规范硅将取决于复杂性。但在任何情况下,必须使用一个ASIC供应商谁能自己项目的所有方面,从最初的咨询公司持续供应合格的生产部分。gydF4y2Ba

位置传感器支撑现代工业,在他们的性能和技术继续发展。传感器电子是进化的关键部分,直接影响速度,精度和整体形式因素。虽然现成的组件适合某些应用程序中,制造商寻求真正区分他们的产品必须采取下一个步骤,探索一个定制的集成电路提供的好处。gydF4y2Ba