Concebidos para oferecer alta resolução, precisão e desempenho robusto, os novos circuitos integrados de sensores RAA2P3226, RAA2P3200 e RAA2P4200 representam uma alternativa económica aos encoders magnéticos e óticos tradicionais, que podem ser volumosos, dispendiosos e exigir manutenção frequente. A Renesas lançou também uma ferramenta de design online que permite aos clientes criar facilmente elementos de sensores personalizados para satisfazer as necessidades específicas dos seus sistemas.
Os produtos IPS da Renesas, que operam com tecnologia de sensores de bobina sem contacto, utilizam um alvo metálico simples e configurações de bobina simples ou dupla para detetar posições absolutas de rotação, linearidade ou arco voltaico. Estes sensores de circuito integrado são concebidos para manter um funcionamento estável mesmo em ambientes com temperaturas elevadas (de -40 a 125 °C), partículas, humidade, vibrações mecânicas e interferências eletromagnéticas. Além disso, são imunes a campos magnéticos dispersos e não requerem manutenção, ao contrário dos sensores magnéticos ou óticos baseados em encoders. A sua durabilidade e baixa necessidade de manutenção tornam-nos uma solução de sensorização fiável e económica para acionamentos de motores, atuadores, válvulas, robôs de serviço e aplicações de infraestruturas onde a fiabilidade e o desempenho a longo prazo são críticos.
Os três produtos oferecem uma elevada precisão na deteção da posição do alvo, com uma exatidão superior a 0,1% da gama elétrica total. Dois dos produtos, o RAA2P3226 e o RAA2P3200, operam a 600.000 rpm (elétricos) com atrasos de propagação inferiores a 100 ns, o que é essencial para aplicações em motores de alta velocidade. O avançado RAA2P3226 suporta a deteção de bobina dupla com uma resolução até 19 bits e uma precisão absoluta de 0,01°, proporcionando o desempenho de alta precisão necessário para aplicações robóticas. O RAA2P4200 destina-se a aplicações de baixa velocidade, como dispositivos médicos e ferramentas elétricas, enquanto o RAA2P3200 está otimizado para a comutação de motores de alta velocidade. Os três produtos incluem calibração e linearização automáticas para simplificar a integração e melhorar o desempenho do sistema.
Além destes três produtos, a Renesas apresentará também os IPS de nível automóvel RAA2P452x e RAA2P4500, que estarão disponíveis ainda este ano. O RAA2P452x de canal duplo permite aos clientes cumprir as normas de segurança ASIL D quando combinado com os MCUs da Renesas. Esta solução de nível automóvel oferece uma opção económica para sistemas de controlo de carroçaria e chassis de baixa velocidade sem comprometer a qualidade.
O design de sensores de posição indutivos envolve, normalmente, a integração de uma placa de circuito impresso, um circuito integrado com componentes passivos e um alvo metálico montado na parte móvel. A parte mais complexa é o elemento sensor externo, como as bobinas transmissoras e recetoras, que devem ser configuradas com precisão para garantir a exatidão e personalizadas de acordo com os requisitos mecânicos e ambientais do sistema. A ferramenta online Inductive Position Sensor Coil Optimizer da Renesas resolve este desafio automatizando o design, a simulação e o ajuste das bobinas, reduzindo significativamente a curva de aprendizagem para os programadores. Com esta ferramenta, os engenheiros também podem obter estimativas de desempenho precisas e superar as limitações de fabrico, otimizando o design das bobinas.
“A nossa nova ferramenta de design de bobinas baseada na web é revolucionária para os sensores de posição indutivos”, afirma Leopold Beer, vice-presidente da Divisão de Sensores da Renesas. “No passado, os programadores necessitavam da perícia técnica dos fornecedores de chips quando trabalhavam com sensores de posição indutivos. Removemos completamente este obstáculo. Esta ferramenta intuitiva permite aos programadores personalizar totalmente o elemento sensor e ajustá-lo automaticamente para obter a máxima precisão e robustez ao nível do sistema. Isto reduz drasticamente a barreira de entrada e permite que mais clientes, independentemente do seu nível de experiência, integrem com confiança os sensores de posição indutivos nos seus projetos.”.
Principais características dos modelos RAA2P3226, RAA2P3200 e RAA2P4200:
RAA2P3226
Inversor de fase de bobina dupla (IPS) para juntas robotizadas totalmente indutivas, robots/cobots para logística e indústria.
Interfaces de saída: UART, ABI, Step-Dir, I²C.
Resolução até 19 bits e precisão absoluta de 0,01° (vernier integrado).
Controlo automático de ganho (CAG) para compensar as variações na folga de ar.
Função de linearização de 16 pontos para maior precisão.
Informação de posição em tempo real após a inicialização do dispositivo.
Rotativo. Opções de implementação no eixo e fora do eixo, em arco e linear.
Gama de temperatura de grau industrial: -40°C a 125°C.
Tensão de alimentação: 3,0V a 5,5V.
RAA2P3200:
Controlador IPS de alta velocidade e baixa latência para comutação de motores, bicicletas elétricas e robôs industriais/cobots.
Interfaces de saída: SPI, UART, ABI, UVW ou Step-Dir.
Controlo Automático de Ganho (CAG) para compensar as variações da folga de ar.
Função de linearização de 16 pontos para maior precisão.
Adequado para aplicações rotativas no eixo e fora do eixo, em arco e lineares.
Intervalo de temperatura de funcionamento de nível industrial: -40 °C a 125 °C.
Tensão de alimentação: 3,0 V a 5,5 V.
Proteção contra sobretensão, inversão de polaridade e curto-circuito.
RAA2P4200:
Circuito integrado de bobina única para robôs de serviço de baixa velocidade, ferramentas elétricas e aplicações médicas.
Interfaces de saída: analógica, PWM e I²C.
Controlo automático de ganho (CAG) para compensar as variações da folga de ar.
Função de linearização de 16 pontos para maior precisão.
Adequado para implementações rotativas no eixo e fora do eixo, em arco e lineares.
Intervalo de temperatura industrial: -40 °C a 125 °C.
Tensão de alimentação: 3,0 V a 5,5 V.
Proteção contra sobretensão, inversão de polaridade e curto-circuito.
Substitui o circuito integrado ZMID4200.
