& 平行四边形的性质知识点 & “今有一机器人接到指令：在4×4的正方形（...”习题详情
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今有一机器人接到指令：在4×4的正方形（每个小正方形边长均为1）网格的格点上跳跃，每次跳跃的距离只能为1或√2或2或√5，机器人从A点出发连续跳跃4次恰好跳回A点，且跳跃的路线（A→B→C→D→A）所成的封闭图形为多边形．例如图①机器人跳跃四次的路线图形是四边形ABCD．仿照图①操作：（1）请你在网格图②中画出机器人跳跃的路线图形是直角梯形ABCD（只画一个图即可）；（2）请在网格图③中画出机器人跳跃的路线图形是面积为2的平行四边形ABCD（只画一个图即可）．（3）在方格纸中，如图如何通过平移或旋转这两种变换，由图形A向上平移4个单位长度&得到图形B，再由图形B先先向右平移4个单位长度&（怎样平移），再以P2为旋转中心顺时针旋转90度&（怎样旋转）得到图形C（对于平移变换要求回答出平移的方向和平移的距离；对于旋转变换要求回答出旋转中心、旋转方向和旋转角度）；（4）如图，如果点P、P3的坐标分别为（0，0）、（2，1），写出点P2的坐标是（4，4）&；（5）图形B能绕某点Q顺时针旋转90°得到图形C，则点Q的坐标是（2，2）&；（6）图形A能绕某点R顺时针旋转90°得到图形C，则点R的坐标是（4，0）&．注：方格纸中的小正方形的边长为1个单位长度．
本题难度：一般
题型：填空题&|&来源：网络
分析与解答
习题“今有一机器人接到指令：在4×4的正方形（每个小正方形边长均为1）网格的格点上跳跃，每次跳跃的距离只能为1或根号2或2或根号5，机器人从A点出发连续跳跃4次恰好跳回A点，且跳跃的路线（A→B→C→D→A）所成的封...”的分析与解答如下所示：
（1）利用直角边为1，2的直角三角形的斜边等于 √5，可构造边长分别为1，2，2，√5的直角梯形；（2）构造一边长为2，高为1的平行四边形即可．（3）如图，根据方格纸中A和B的位置可以确定图形变换方式；然后根据B和C也可以确定图形变换方式；（4）根据（1）和已知条件首先确定P、P3和P2的关系，然后就可以确定P2的坐标；（5）由于图形B能绕某点Q顺时针旋转90°得到图形C，首先可以确定两组旋转对应点，然后根据旋转的性质即可确定旋转中心Q的坐标；（6）由于图形A能绕某点R顺时针旋转90°得到图形C，首先可以确定两组旋转对应点的坐标，然后根据旋转的性质即可确定点R的坐标．
解：（1）如图所示：（2）如图所示：（3）在方格纸中通过平移或旋转这两种变换，由图形A向上平移4个单位长度得到图形B；再由图形B先先向右平移4个单位，再再绕点P2逆时针旋转90°得到图形C；（4）∵如图，如果点P、P3的坐标分别为（0，0）、（2，1），∴P2 （4，4）；（5）如图，∵图形B能绕某点Q顺时针旋转90°得到图形C，则点Q的坐标是Q（2，2）；（6）如图，∵图形A能绕某点R顺时针旋转90°得到图形C，则点R的坐标是R（4，0）．故答案为：上平移4个单位长度；B先先向右平移4个单位，再再绕点P2逆时针旋转90°；（4，4）；（2，2）；（4，0）．
此题主要考查了旋转、平移的性质、也考查了坐标与图形变换之间的关系，解题时首先利用平移、旋转的性质确定变换后的图形的位置，然后利用坐标与图形变换之间的关系确定坐标，以及勾股定理、平行四边形的面积来解决问题．
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今有一机器人接到指令：在4×4的正方形（每个小正方形边长均为1）网格的格点上跳跃，每次跳跃的距离只能为1或根号2或2或根号5，机器人从A点出发连续跳跃4次恰好跳回A点，且跳跃的路线（A→B→C→D→A...
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经过分析，习题“今有一机器人接到指令：在4×4的正方形（每个小正方形边长均为1）网格的格点上跳跃，每次跳跃的距离只能为1或根号2或2或根号5，机器人从A点出发连续跳跃4次恰好跳回A点，且跳跃的路线（A→B→C→D→A）所成的封...”主要考察你对“平行四边形的性质”
等考点的理解。
因为篇幅有限，只列出部分考点，详细请访问。
平行四边形的性质
（1）平行四边形的概念：有两组对边分别平行的四边形叫做平行四边形．（2）平行四边形的性质： ①边：平行四边形的对边相等．②角：平行四边形的对角相等． ③对角线：平行四边形的对角线互相平分．（3）平行线间的距离处处相等．（4）平行四边形的面积： ①平行四边形的面积等于它的底和这个底上的高的积． ②同底（等底）同高（等高）的平行四边形面积相等．
与“今有一机器人接到指令：在4×4的正方形（每个小正方形边长均为1）网格的格点上跳跃，每次跳跃的距离只能为1或根号2或2或根号5，机器人从A点出发连续跳跃4次恰好跳回A点，且跳跃的路线（A→B→C→D→A）所成的封...”相似的题目：
[2014o福州o中考]如图，在?ABCD中，DE平分∠ADC，AD=6，BE=2，则?ABCD的周长是&&&&．
[2014o广东o中考]如图，?ABCD中，下列说法一定正确的是（　　）AC=BDAC⊥BDAB=CDAB=BC
[2014o宿迁o中考]如图，?ABCD中，BC=BD，∠C=74°，则∠ADB的度数是（　　）16°22°32°68°
“今有一机器人接到指令：在4×4的正方形（...”的最新评论
该知识点好题
1已知平行四边形的对角线长为x、y，一边长为12，则x与y的值可能是下列各组数中的（　　）
2如图所示，一个平行四边形被分成面积为S1，S2，S3，S4的四个小平行四边形，当CD沿AB自左向右在平行四边形内平行滑动时，S1oS4与S2oS3的大小关系为（　　）
3如图，平行四边形ABCD中，AB=8cm，BC=10cm，BE平分∠ABC交AD边于点E，则ED等于（　　）
该知识点易错题
1如图，在平行四边形ABCD中，P是AB上一点，E、F分别是、BC、AD的中点，连接PE、PC、PD、PF．设平行四边形ABCD的面积为m，则S△PCE+S△PDF=（　　）
2如图所示，一个平行四边形被分成面积为S1，S2，S3，S4的四个小平行四边形，当CD沿AB自左向右在平行四边形内平行滑动时，S1oS4与S2oS3的大小关系为（　　）
3下列说法：①平行四边形的任意一条对角线把平行四边形分成两个全等三角形．②平行四边形的面积等于三角形的面积的2倍．③平行四边形的两条对角线把平行四边形分成四个面积相等的小三角形．④平行四边形对角线的交点到一组对边的距离相等，其中正确的个数有（　　）
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www.austriamicrosystems.comPage 1 of 19Q33:是否需要屏蔽传感器以避免外部磁场的影响？Q34:BLDC电动机的强磁场转子磁铁会对编码器造成什么影响？Q35:我可以将其它材料放置到磁铁和IC之间吗？Q36:磁铁直径、厚度和形状的影响有多大？Q37:芯片会受到强磁场的永久性损坏或毁坏吗？Q38:芯片可使用的最小磁铁是多大？ AS绝对输出 Q39:AS在绝对模式下也有滞回吗？Q40:为什么即使磁铁没有移动，有时绝对输出也不稳定？Q41:当我将磁铁放在IC的背面时，推荐的气隙是多少？Q42:最高数据传输速率是多少？Q43:我可以并行连接几个编码器，并利用片选引脚进行选择吗？ AS菊链模式 Q44:我怎样才能避免芯片偶而切换到对准模式？Q45:我可以在菊链模式下同时测量几个编码器吗？ AS5035/40增量输出 Q46:我无法得到增量输出脉冲，它们均为1。有什么错误呢？Q47:为什么即使在恒定转速下增量脉冲宽度也是不同的？Q48:虽然有1024步/转，为什么增量脉冲数还是256？Q49:如果磁铁方向偏离，我会错漏脉冲吗？Q50:为什么当AS5040与一个参考编码器进行比较时会出现漏脉冲？Q51:我怎样使用增量输出进行速度测量？Q52:我怎样才能降低增量抖动噪声？Q53:当使用一个多极磁铁时，我可以增加增量脉冲数吗？ AS5040/45 PWM输出 Q54:我怎样才能增加PWM输出的精度？Q55:我怎样才能降低PWM输出的抖动噪声？ AS5040 高速运行 Q56:为什么绝对和增量模式下的最高速率是不同的？Q57:为什么在较高的速率下周期和相位抖动会降低？ AS5040 无刷直流换向输出 Revision A.00
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Q58:我可以同时得到UVW、增量和绝对输出吗？ AS5043 模拟输出 Q59:虽然我可以读取串行角度数据，但是为什么得不到模拟输出电压呢？ Q60:在模拟输出端只能得到波动的电压！有什么错误吗？Q61:我如何对AS5043进行编程，使它在原点位置提供VDD/2模拟输出？ AS5045 12位绝对值串行输出 Q62:即使在高转速下，我可以得到完整的12位分辨率吗？ AS/45 编程 Q63:AS/45可以在3.3V电源下进行“软”编程吗？Q64:一旦器件进行了硬编程，“零”位还可以修改吗？Q65:我可以采用菊链模式编程多个器件吗？ AS演示板问题 Q66:我可以将任何基于AS504x的编码器连接到任何演示板上吗？Q67:可通过哪些方式对AS5000系列旋转编码器IC进行编程？Q68:为什么在编程操作期间会出现PWM频率突变？Revision A.00
www.austriamicrosystems.comPage 3 of 19 一般性问题 Q1: 芯片如果不能按预期工作，我需要进行哪些测试才能找出原因？可以采取以下方法进行快速诊断：1. 在5V模式下：检查5V电源是否稳定，3.3V电源是否稳定，VDD3V3引脚是否安装了缓冲电容(1..10uF)？2. 在3.3V模式下：电源引脚VDD5V和VDD3V3是否接在一起，并与稳定的3.3V电源进行了连接？3. 磁场是否在范围内（检查MagIncn、MagDecn 或 MagRngn输出）？4. 在启动时PROG引脚是否与VSS连接 (避免意外切换至对准模式，对准模式仅用于测试目的)？5. 检查PWM输出，如果可用的话。是否随角度线性增加？ 在多数情况下，通过以上方法可以解决问题。如果仍然无法奏效，可尝试将编码器连接到任意AS504x 演示板上，将你的组件选作外部编码器，并用演示板软件测试你的设置。（欲了解更多信息，可参见AS504x演示板操作手册） Q2: 可以在不编程的情况下使用旋转编码器芯片吗？可以！不校准或编程芯片同样可以使用。缺省（未编程的）设置可以满足绝大多数应用。Q3: +如何知道上电之后角度数据何时有效？上电时，芯片将运行一系列的补偿算法并设置OCF（偏差补偿完成）状态位。如果只使用了增量输出，那么输出A=B=Index将一直为高，直到芯片完成上电过程（CSn必须为低）为止。如果CSn 在上电时为高，那么输出A=B=Index将一直为高，直到上电完成并且CSn被拉低为止。硬件引脚的状态如下：- MagINCn
: 未定义- MagDECn : 未定义- A_LSB_U
: 高 (见数据资料)- B_Dir_V : 高 (见数据资料)- Index_W : 高 (见数据资料)- PWM_LSB : 标准PWM信号、脉冲宽度直到上电延迟(tPwrUp)结束后才可用 Q4: 启动时间是否会随温度而改变？启动时间随温度或电压变化的波动很小。规格指标tPwrUp
(20 / 50 / 80ms)在全温范围内有效。如果希望缩短启动时间，你可通过SSI接口的串行比特流查询OCF状态位。一旦OCF为高，启动便已经完成并可使用芯片。（还可参考Q3：如何知道上电之后角度数据何时有效？） Q5: 不同类型的输出可用于哪些应用？增量输出（适用于AS5040和35）：增量输出经常用于只需要增量信息的中、高速应用。在上电时，无法得到绝对角度位置。为得到绝对位置，编码器首先需要转至原点（或零位），该位置会产生索引脉冲，离开这个参考位置时通过计数脉冲个数获得绝对位置信息。 相比之下，AS 编码器可提供绝对输出信息，角度位置在上电后即可使用。无需进行器件归零。 为了读取绝对位置，用户可以从若干输出格式中选择最适合特定应用的类型： 串行输出（SSI）（适用于AS）：这个输出适用于快速数据传输，它需要3个信号：片选、时钟和数据输出。 Revision A.00
www.austriamicrosystems.comPage 4 of 19 这种输出类型也可用于读取菊链模式下通过单个3线接口连接的多个器件。 模拟输出（适用于AS5043）：这一“传统”输出类型已应用了几十年。该输出仅需要一根线（模拟输出），输出电压与磁铁的转角成正比。例如，它可用作电位器的无接触式替代品。 PWM输出（适用于AS5040/45）：与模拟输出类似，该输出仅需要一条线（PWM输出）来传输信号。但绝对角度信息采用时域（脉宽）方式，而不是信号幅度（电压），因此其在电气噪声环境中非常坚固可靠。 UVM输出（适用于AS5040）：无刷直流电机通常使用3个常规的Hall开关，安装在磁性转子端点附近的PCB上，为电机控制器提供换向信息。AS5040可以模仿这些信号并替代3个Hall开关。在这一模式下，PWM输出变为增量脉冲输出，并且除了提供绝对串行输出外还可提供UVW信息。因此，AS5040既是一个绝对和增量编码器，同时也是一个换向开关。它能够提供绝对信息并具有零位编程功能，从而可优化换向操作以实现扭距的最大化。 Q6: 我可以利用数字输出驱动大于4mA的电流，例如驱动一个10mA的LED吗？数据资料规定的驱动能力是相对VOL和VOH电平而言的。你可以源出/吸入更大的电流，但可能不能继续维持VOH和VOL电平。 Q7: 为什么已存在下拉电阻还必须将PROG连接到VSS？不是必须要将PROG引脚连接到VSS。你可以让它保持开路。然而，如果该引脚接有一根长线或长电缆，它可能会拾取串扰信号，从而不能一直保持低电平。这增加了芯片可能意外切换到对准模式的危险（在CLK的下降沿时PROG=高）。因此不使用该引脚进行编程时推荐将其接地。 对准模式下限制数值32是什么意思？ Q8:这是一个内部值，应该当作一个参考值。请记住，气隙、磁铁的强度和尺寸都会产生影响。数值32是指采用推荐磁铁（NdFeB ?6mm x 2.5mm MN-35H）并且气隙间距取为约1mm典型值时的参考值，该气隙间距位于推荐间隙范围（~0.5 – 1.8mm）的中间。理想情况是使磁铁对中，不管实际值是多少，都应该使一整圈内的最大读数和最小读数之差尽可能小。 注意：限制数值32适用于AS5040/43。AS5045的限制数值为4x32 = 128，因为它的分辨率是AS倍。 Q9: 可以得到的最佳精度是多少？首先，精度不应该与分辨率混淆。实际上这两者之间没有必然的关系。 分辨率是每圈的步长数（如）。 精度是指一整圈内指示的角度与实际角度在最坏情况下的偏离程度（例如±0.5°） 精度又分非校准精度和校准精度。校准是一个耗费时间和成本的过程，因为需要将编码器组件的测量数据与给定的精密参考设备（例如≥13位的光学编码器）进行比较。 因此，AS5000系列编码器的设计目的是在不进行校准的情况下得到尽可能高的精度。我们的编码器的非校准精度，也可称为“现货”精度，在磁铁对中时优于± 0.5°。该精度足以满足大多数情况的要求。当然你仍然可以增加一些外部校准，校准参数存储在外部存储器或微控制器上，以进一步提高编码器的精度。在这种情况下，精度从根本上受限于校准系统的精度。 Revision A.00
www.austriamicrosystems.comPage 5 of 19可得到的最高精度受编码器转换噪声（=抖动）的限制。缺省情况下，AS5040的转换噪声（rms，1σ）为0.12°，AS5043/45均为0.06°（快速模式）和0.03°（慢速模式）。在上述情况下，通过数字滤波（取平均值）可进一步降低转换噪声。 现在，假设我们进行了完美的校准，我们的理论精度为±0°。还有什么其它限制呢？ a) ：量化误差这是由ADC有限的步长造成的。换句话说，由于编码器数字步长响应的限制，精度只能在±
LSB以内。对于10位AS5040/43，这对应± 0.175°对于12位AS5045，这对应± 0.044° 即使进行了完美的校准，误差也不会比这个数值更低。 b) 转换噪声每个ADC都有转换噪声，这是两个邻近读数间的抖动。转换噪声的峰-峰值约为1LSBAS5035/40为~0.35°p-p，而AS5043/45在慢速模式下为~0.08° p-p。该值叠加在量化误差上。可以通过限制带宽来降低转换噪声，即利用数字取平均方法降低有效采样率来实现。 Q10: 我可以得到优于0.1度的精度吗？如Q9：“可以得到的最佳精度是多少？”所述，12位的编码器（AS5045）通过较好的校准和最终的数字取平均方法，可以得到~0.1°的精度。然而，这个值未考虑c) 温度温度变化会引起额外的误差。我们可以在片内补偿磁铁的温度效应，这就是为什么我们不需要存储任何磁铁温度系数（线性Hall传感器有该要求），但是芯片本身的温度也会影响精度。 在整个温度范围内，AS5000系列均可实现卓越的性能，但与其它模拟电路一样，你绝不能完全忽视它的影响。测试表明，在正常工作温度下影响极小。只有在极限温度下，尤其是在-40°C左右，精度有可能出现~± 0.4°的变化，但是没有普遍规则表明对于所有工艺条件和产品批次来说哪个温度是好的，哪个温度是不好的。 这在数据资料中也有所说明，在室温下精度（参数INL）为±0.5°。在全温范围内精度为±0.9°，这包括了温度变化造成的±0.4°额外误差。 为消除这种额外误差，必须评估传感器的温度漂移。这可能是一项耗费时间的工作，而且实际上只能在几个有限的温度下实施评估（如最低和最高工作温度，以及室温）。 Q11: 奥地利微电子可以校准芯片以实现最佳的精度吗？这个问题的回答可以是肯定的，也可以是否定的。否定的回答是因为，在没有磁铁的情况下校准芯片没有什么意义。校准只对完整的组件才有意义。此时，给定磁铁在给定的温度下和给定（非）对准程度下与芯片作为一个整体进行校准。因此在芯片级无法完成校准。 肯定的答案是因为，AS5000系列可以提供所谓的“1点校准”，即“零位编程”。一旦你完成了零位编程，你就获得了非常精确和可重复的点；实际偏差在±1/2 LSB以内。同样，这也只能在组装的最后环节完成。零位编程本身必须由用户完成，但是数据存储在芯片上。 Revision A.00
www.austriamicrosystems.comPage 6 of 19这种做法很有用，因为有些应用中传感器可能是独立使用的，并没有控制器（例如，增量、PWM或模拟输出应用）。 Q12: 数据资料中显示的误差曲线对于所有产品都是一样的吗？磁旋转编解码器的绝对误差取决于几个因素，主要因素是芯片内部的正弦和余弦路径的振幅和偏移匹配度。正弦和余弦信号路径间的相位误差对总误差也有影响，但由于采用了平行信号处理，AS5000系列编码器可以忽略此影响。误差曲线包括一个基本（1f）函数和一个二次（2f）函数。该模式在每次旋转时不断重复，但每个器件之间不一样。因此，数据资料显示的曲线（见注释）仅仅是误差曲线的一个示例。每个器件之间的偏移及增益匹配都不相同，误差曲线也不相同。 Q13: 编码器的重复性是指什么？重复性为±
LSB。10位和12位编码器均适用此指标。换句话说，AS5040具有±0.17°的重复性，而AS5045具有±0.04°的重复性。 这不受磁铁安装位置和温度的影响。在特定的安装位置（对准或偏离）和特定的温度下，重复性为±1/2 LSB。 这要求磁场强度处于规定的范围内。较弱的磁场会导致更多的噪声，因此重复性可能变差。Q14: 重复性怎样随着温度改变？重复性不会随温度改变，但是INL（或精度）会受温度影响。在-40°至+125°的温度范围内，INL的变化量可达±0.4°。这意味着如果你不移动磁铁而只是调节温度的话，角度指示会有±0.4°的变化。然而，在特定温度下，INL同样是可重复的，而且可以很好地利用校准进行补偿。 Q15: CSn引脚可以永久地连接到VSS吗？这取决于你使用的输出形式：若使用PWM输出或模拟输出，你可以将CSn永久连接到VSS；若使用增量输出，CSn必须连接到VSS（至少一个短脉冲）；若使用串行输出，CSn被用于锁存新的测量数据，必须根据数据资料中的时序图来相应设置。 Q16: 角度数据采样和CSn是同步的吗？不是。编码器芯片以10.42kHz（AS5040，AS5043/45在快速模式下）或2.61kHz（AS5043/45在慢速模式下）的采样率持续测量磁铁的角度，并在每一次测量后更新内部寄存器。CSn的下降沿可将数据锁存到串行移位寄存器内。这意味着CSn变低以后，你无需等待测量完成，可在500ns (tclkFE)后立即开始读取数据。 Q17: 奥地利微电子可以提供预先编程的定制化编码器吗？原则上每年用量大于100万的话应该可行。定制的器件需要有独立的标记和器件编号，以避免与现有的ASSP产品相混。客户需要决定为文件、器件认证和库存等付出的额外费用是否值得。经验告诉我们，在很多情况下，芯片编程需要组装完成（如零位编程）后进行，并且要求该步骤可以轻松集成到常规产品测试中。强大的SDK（软件开发套件）有助于将编程操作快速简便地整合到客户的测试软件中。 Q18: 编码器可承受的振动水平怎样？振动不是问题。使用AS5000系列磁旋转编码器IC的最大好处之一是它们采用标准CMOS工艺生产。因此无需额外的后期处理，而且IC封装内没有机械运动的元件。因此可以断定，它能够承受与其它“普通”IC同样的振动水平。Revision A.00
www.austriamicrosystems.comPage 7 of 19当产生巨大的振动时，这些应用最大的问题并不是旋转编码器IC本身，而是其它可能造成问题的因素。这些因素包括：o 质量较大的元件，如带有中心连接器的电解电容或安装在转轴上的传感器磁铁。o 没有正确安装的话，经历大幅度振动后，两者都有可能脱落。 编码器IC封装（SSOP-16）的质量不大，并用很多引脚进行焊接，因此振动有可能造成脱开。你同样也可以检查磁铁与IC的对准度是否受到了振动的影响。建议将磁铁的中心对准在以IC中心为参考点半径为0.25mm的区域内。 Q19: 怎样降低AS的功耗？该系列编码器的典型功耗为16mA。如果你的应用不需要连续读取编码器数据，则AS可以工作在间歇模式下。该操作过程如下：=o 为芯片提供电源（5.5V或3.3V）。电流消耗将在16mA左右。 =o 等待芯片完成一次测量。你可以等待tpwrup（20/50/80ms；参见数据资料）结束，也可以查询串=行数据的OCF状态位。当OCF置为高时，角度数据有效。o 断开芯片电源，电流消耗降为零。o 等待预先规定的一段时间（取决于具体应用要求）o 重复该循环 总的电流消耗将为：Iavg=Inom*其中： ton ton+toffIavg
平均电流消耗 Inom
电源接通状态的标称电流消耗（典型值16mA，最大值21mA） ton
传感器的工作时间（最小20 / 50 / 80 ms，取决于产品和模式）toff
传感器的断电时间（取决于具体应用要求） 磁铁相关问题 Q20: 推荐的磁铁水平偏离容差是多少？推荐的磁铁位置是：旋转中心、磁铁中心和IC中心在一条垂直线上。数据资料给出的规格参数（除非另行说明）给出了一个距离IC封装中心半径为0.25mm的芯片水平偏离容限。这包括了硅片在塑料封装内的放置偏离误差，最大为±0.235mm。因此，如果磁铁可以与硅片对中（例如使用对准模式或安装一个裸片）时，偏离容差将更宽，即半径为0.485mm。 Q21: 如果不能将磁铁对准在推荐的容差内，会发生什么呢？磁铁在X和Y方向产生对中偏离时会影响精度（实际位置与指示位置相比较）。如果磁铁中心对准IC封装中心，则完全可以保证精度（±0.5度）。该数据来自于芯片内部正弦和余弦通道的振幅、相位和偏移的匹配程度，并考虑了塑料封装内硅片的布局容差。如果偏离程度超出此范围，芯片仍可正常工作，但精度会下降。在实际情况下，±0.25mm的偏离半径和整个温度范围内最大的INL为±1.4°。考虑到整个-40°至+125°C温度范围有±0.4°的漂移，室温下半径为±0.25mm的偏离范围内精度将为±1.0°。 Revision A.00
www.austriamicrosystems.comPage 8 of 19 Q22: 我可以将编码器IC安装在环形磁铁的周围吗？遗憾的是，AS50xx旋转编码器不能离轴安装。转轴的中心必须在IC中心的上方，如产品演示文档和数据资料所示。 这是因为编码器是一个使用垂直方向磁场的绝对测量系统，并且芯片必须可以“看到”整个磁铁，以确定精确的绝对位置。 Q23: 怎样才能扩展磁铁的垂直间距？0.5至1.8mm的垂直间距是采用参考磁铁（NdFeB N35H, d=6mm h=2.5mm）时的间距范围。此间距指明了磁铁处于45至75mT “绿色”范围的界限。 你可以通过使用更强或更弱的磁铁来改变该范围。实际上，长达~5mm的垂直间距也可以得到“绿色”磁场范围。 Q24: 如果在“绿色”范围之外使用传感器会有什么后果？芯片可继续工作，即使磁场已经超出范围。然而，由于弱磁场下噪声更高，抖动将会增加（＝磁铁静止位置的最小／最大读数）。对绝对测量来说，可以通过取几个后续读数的平均值来降低这种抖动。数字串行输出和PWM输出将始终工作，不受磁场强度影响。但AS5043在“红色”磁场范围时会关闭模拟输出。通过OTP编程可禁止该安全功能（参见AS5043数据资料）。 Q25:
哪些类型的磁铁可以和AS/45配合使用？你需要一个径向磁化的（俯视：左侧-右侧）双极磁铁，而且其转轴需对准ＩＣ中心。不可使用极性分布在顶部和底部的磁铁或者多极环形磁铁。我们推荐使用稀土磁铁，如钕铁硼 (NdFeB)或钐钴 (SmCo)磁铁。 Q26: 在旋转轴内安装磁铁的时候需要注意什么？在轴内安装磁铁的方法取决于轴的制作材料。如果是非磁性材料，那么磁铁可以直接插在轴内。通常情况下，这可以通过将磁铁按入轴内一个紧密、同心的孔内实现。 因为磁铁旋转角度通常不需要调整（这可以通过软件零位编程实现），所以圆柱形磁铁更加容易处理。有时也可使用一些粘合剂，但仅用于孔与磁铁严密配合的情况下。 如果是磁性轴（如铁轴），轴的铁磁材料将使插入的磁铁的磁场线形成“短路”。这会减弱磁铁并要求磁铁必须更加靠近IC。在这种情况下，更好的方法是磁铁不要直接插在轴中，而是使用非磁性材料（如塑料、铜等）将其与磁性轴隔开。 换句话说，将非磁性隔离物插到磁性轴内，并将磁铁插入隔离物内。该隔离物必须足够厚，以使磁铁和磁性轴隔离。大于3mm的隔离距离就足够了。隔离距离越大，磁性轴的影响就越小。另一个考虑是环境温度范围。由于磁性轴会随温度变化而膨胀或收缩，用户必须确保磁铁的位置足够稳定。 Revision A.00
www.austriamicrosystems.comPage 9 of 19不同转子材料的磁场线分布：左：将磁铁直接插入磁性转子轴：不推荐；磁场线在轴内汇聚。中：将磁铁直接插入非磁性轴：推荐；转子材料没有影响。右：磁铁与磁性轴之间通过非磁性材料隔开，推荐。 Q27: 为什么在移除磁铁的时候不能触发COF和LIN报警？对AS5040来说，COF和LIN报警只有在磁场太强的时候才会触发。磁场太弱时这些位不会置位。AS5045可以通过编程使LIN位在磁场过强或过弱的时候都可以置位。AS5043在缺省情况下使能LIN报警功能，无论磁场过强还是过弱。只有当超强的外部磁场引起太强的磁场时，COF报警才会置位。使用AMS参考磁铁在正常工作情况下不会触发这种报警。 Q28: 为什么即使移除磁铁时我仍可以得到随机的角度数据？当磁场不存在时，Hall传感器仅会拾取噪声。在这种情况下，编码器会显示随机信息。然而，MagInc-MagDec状态位会清楚地指明超范围状态。 这种情况下，有意不禁用数字输出，因为有些用户会在较弱磁场环境下使用编码器，有时会使用额外的外部数字滤波（取平均值），在这种极端条件下使用传感器IC仍可得到可以接受的结果。Q29: 在什么磁场范围可以得到MagInc/-Dec、LIN和COF报警信号？如果磁场介于45至75mT，则不会设置报警位。这属于“绿色”范围，AS/45应该工作在该范围内。采用推荐的磁铁（NdFeB ?6mm x 2.5mm N-35H）时，该磁场范围对应于芯片表面与磁铁表面之间大约0.5 至 1.8mm的气隙。 如果磁场低于45mT或高于75mT，状态位MagInc和MagDec均被置位。MagInc+MagDec报警位置位而LIN报警位没有置位时，对应的磁场范围称作“黄色”范围。在黄色范围内，AS5040仍可工作，且有很好的性能表现。 LIN（线性）—大于135mT时所有编码器都将触发此报警信号。此外，当磁场太微弱时，AS5043/45也将设置LIN报警（当磁铁和IC之间气隙大于~2.8mm时）。MagInc+MagDec位和LIN报警位均被置位时对应的磁场范围称为“红色”范围。在红色范围内，尽管芯片仍然可以使用，但可能产生更大的线性误差。 COF（Cordic溢出）在磁场大于~165mT时被置位。一旦COF报警置位，角度数据就不再有效。COF位在正常工作时不会置位，仅当磁场强度比正常范围大很多时才可以置位。你可以通过将磁铁调整至推荐的气隙范围，或者可能的话移除所有外部磁场，来解除这些报警。Revision A.00
www.austriamicrosystems.comPage 10 of 19Q30: 如何分辨磁铁场强过弱（或丢失）与磁铁场强过强的情况？“红色”范围（参见Q29：在什么磁场范围可以得到MagInc/-Dec、LIN和COF报警信号？）无法分辨过弱和过强的磁铁。但是，可以通过其它途径分辨出来： 1) 检查SPI接口的波动情况：如果磁场过弱，就会存在更多噪声，从而导致SPI接口的角度信息产生波动。如果没有磁铁，则波动最大。如果磁场很强，则SPI角度信息将稳定在+-1/2 LSB以内。 2) 选择强度不是过大的磁铁，或者使磁铁的间距足够大，从而确保不会产生磁场“过强”报警。
客户必须对此情况进行验证，采用这种配置时，除非在故障情况下，通常也不会生成“过低”报警。3) 切换至对准模式：在没有磁铁时，对准模式下的读数接近于零（只有噪声）。但是，在磁铁完成一整圈旋转的过程中，读数必须都接近于零，因为偏离磁铁在某些特定角度下也可能存在读数接近于零的状况。5) 检查步/方向模式下的增量输出与上述第1）点类似，可以使用一种根本无需使用SPI接口的方法。此外，也可以在电动机旋转时应用这种方法： I) 将AS5040置为“步/方向”增量模式，既可通过用户OTP编程实现永久性设置，也可临时性设置 II) 监测增量输出信号B_Dir_V。在“步/方向”模式下，此信号指示旋转方向。顺时针旋转时此信号恒定为高，逆时针旋转时此值恒定为低。在磁铁不旋转时，此值保持在磁铁停止前的最后1个设置值。在正常运行中，如果磁铁安装正确，此信号只有在旋转方向逆转时才会改变状态。但是在没有磁铁的情况下，编码器将只能测量到噪声，从而导致增量输出发生波动。 因此，当增量输出信号B_Dir_V在短时间（例如，在几毫秒内）内反复改变状态时，则明确表明磁铁缺失或磁场非常微弱。也可以在转子旋转时使用这项试验，因为信号B_Dir_V将根据旋转方向而始终显示恒高或恒低。如果固定磁铁的电动机轴沿同一方向旋转且信号B_Dir_V发生波动，这就是磁铁遭到破坏或已经脱落的明确信号。 Q31: 要获得零位读数时，磁铁要处于哪一个缺省位置？磁铁的位置必须让磁极之间的中心线与IC的长侧平行（平行于引脚排），且北磁极朝向引脚1-8方向，南磁极朝向引脚9-16方向。 Q32: 磁编码器是如何做到对于外部磁场不敏感的？磁编码器对于外部磁场不敏感有几个原因。主要原因是使用了横向Hall元件以及差分测量技术。横向Hall元件只对与芯片表面正交的磁场敏感。它对水平平面内的磁场不敏感。差分测量方式只能测量出方向相对的Hall传感器对的磁场差别。外部直流磁场将影响到绝对磁场，但不影响Hall传感器对所检测的差分磁场。此外，Hall传感器的灵敏度不太高，这也使其对外部磁场的敏感度较低。由于编码器运行在靠近磁铁的位置，传感器磁铁（所要求的）磁场在芯片表面已经相对较强，不容易被外部磁场干扰。实际上，为了实现数据资料中规范的性能，总磁场（永久性磁铁+外部干扰磁场）不应超过80mT。超出这个范围时芯片也可以良好运行，但由于饱和效应的影响，输出的线性度可能降低。 Revision A.00
www.austriamicrosystems.comPage 11 of 19Q33: 是否需要屏蔽传感器以避免外部磁场的影响？通常不需要进行磁性屏蔽，因为AS5040能够补偿外部磁场的影响。在存在极强的外部磁场时，如果要求传感器提供很高的精度，则通过使用诸如铁磁性金属片来提供磁性屏蔽当然是一个好主意。 Q34: BLDC电动机的强磁场转子磁铁会对编码器造成什么影响？AS5000系列磁旋转编码器IC能够非常坚固地耐受外部磁场的影响，即使是来自无刷直流电动机的强大磁场。由于磁铁+编码器组件安装在转子轴的末端，编码器IC与BLDC转子磁铁之间通常存在一段1厘米或更大的间距。实际上，并不要求进行特殊的校准或提供磁屏蔽。 Q35: 我可以将其它材料放置到磁铁和IC之间吗？铁磁性材料（例如铁、钴或镍）会起到磁场汇聚器的作用，并在材料内传输绝大部分的磁场。因此，它们的加入会阻碍磁场，所以应当予以避免。 顺磁性材料（例如铝）或反磁性材料（例如铜）只会轻微地减弱磁场或根本不影响。这些材料可以应用在磁铁与编码器IC之间。 所以，这取决于材料的磁性性质。不锈钢通常具有顺磁性，因此可以毫无问题地应用于传感磁铁与编码器IC之间。但是，某些不锈钢的成份属于磁性材料，因此应避免使用。一般说来，如果在芯片表面处可以设法获得适当的磁场强度（状态指示引脚MagInc = MagDec = 00），则可以在磁铁与IC之间放置任何材料。对于弱磁性材料来说，可能不得不使用较强的磁铁来获得适当的磁场强度（45m至75mT）。即使超出推荐的磁场范围时，芯片仍能继续运行，但其精度有所降低。另一个必须予以考虑的问题是速度。高速旋转运动的磁铁会在磁性材料内产生涡流，而涡流有可能导致磁场畸变。这种效应会降低精度。 Q36: 磁铁直径、厚度和形状的影响有多大？AS/45芯片的Hall传感器分布在半径为1.1mm的圆周上。因此，只有与此圆周垂直的磁场才被检测。对于径向磁化的磁铁，磁场在中心处为零，并沿每个磁极方向线性增大。在靠近磁铁边缘处通常达到最大值。因此，较小体积的磁铁在这个距中心点1.1mm半径的圆周上产生的磁场大于较大体积的磁铁。也就是说，较大体积的磁铁必须磁场较强，或者距芯片较近，才能达到推荐的磁场强度。另一方面，较大的磁铁允许较大的安装偏离范围，因为磁场强度随着距中心点距离变大而线性增加的线性区域也更大。也可以使用非圆形的磁铁，例如正方形磁铁，但这些磁铁的性能只等效于其最小尺寸的性能。例如，4mm正方形磁铁的性能只与4mm圆形磁铁一样好，但所占空间是圆形的1.27倍。磁铁的厚度对于编码器性能的影响较小。较厚的磁铁允许编码器与磁铁之间留出更大的气隙。Q37: 芯片会受到强磁场的永久性损坏或毁坏吗？不会！AS/45芯片采用了常规的CMOS制程，并未采用其它的磁场汇聚材料。即使非常强的磁场也不会损坏芯片。 Q38: 芯片可使用的最小磁铁是多大？我们推荐采用6mm直径的稀土磁铁（NdFeB或SmCo），因为这种磁铁能够在尺寸、垂直间距和水平偏离度容限方面获得良好的权衡性能。您也可以使用更小的磁铁（小到3mm），但却会失去偏离度方面的自由度。较大直径的磁铁所允许的水平偏离度容限大于较小直径的磁铁，但也要求更强的磁场以保持较强的差分信号。即使磁铁没有对准，芯片仍然能够工作，但精度会降低。 Revision A.00
www.austriamicrosystems.comPage 12 of 19AS的绝对输出 Q39: AS在绝对模式下也有滞回吗？没有，只在增量模式下启用滞回，以避免磁铁停留在一个跳变点时两个位置之间出现抖动。 对于绝对模式，如果需要用户可以通过软件引入滞回。 Q40: 为什么即使磁铁没有移动，有时绝对输出也不稳定？会出现这种情况，尤其是当磁铁停留在两个值之间的一个转换点时。由于转换噪声的缘故，绝对输出读数可能会出现抖动。你可以通过对读数取平均值来减少转换噪声和抖动。你取平均的采样数越多，产生的抖动将越小，但是这也将降低你的最高速率。 你还可以通过软件引入一个滞回来避免抖动。当3.3V电源不稳定时，例如VDD3V3引脚未通过一个电容进行缓冲时（参见数据资料，了解5V和3.3V模式下电源引脚的正确连接），也会产生角度数据超过几度的类似不稳定结果。 Q41: 当我将磁铁放在IC的背面时，推荐的气隙是多少？你还可以参考数据资料末尾的封装图纸和标记一节。封装厚度（符号A2）是1.73mm ± 0.05mm，所以硅片的表面离封装底部的距离为1.73- 0.576 = 1.154mm。使用推荐的磁铁（N35H NdFeB ?6mm×2.5mm）时，MagInc/MagDec输出为“绿色”（在适当范围内）所推荐的气隙距离上表面0.5 - 1.8mm，离芯片表面约为1.08 - 2.38mm。 对芯片背面来说，这意味着芯片背面的磁铁推荐的气隙为（1.08 mm至2.38mm）- 1.154mm =≤1.23mm。 值得注意的是，当你把磁铁安装在芯片背面时，所指示的旋转方向就会改变。你可以通过软件进行外部校正，或通过设置OTP寄存器中的CCW位在内部实现校正，该设置将取反旋转方向指示。Q42: 最高数据传输速率是多少？使用短线时，最高时钟速率是1MHz，它可以实现每秒超过50,000的角度读数。然而使用长线时，由于电缆存在容性和感性阻抗，该时钟速率可能会下降。参见应用笔记AN5040-10：长线上的数据传输 Q43: 我可以并行连接几个编码器，并利用片选引脚进行选择吗？是的，你可以这样做！你可以同时并联所有DO和CLK信号，并利用引脚CSn上的低电平信号选择独立的编码器。 AS的菊链模式 Q44: 我怎样才能避免芯片偶然切换到对准模式？在菊链模式下，PROG连接到下一个编码器的DO。当CSn为高时，DO切换到三态，而引脚PROG的内部下拉电阻将把三态DO输出拉到低。这样，当CSn变成低时，PROG为低。由于对准模式要求在CSn的下降沿时PROG为高，所以上述情况不会切换到对准模式。为了避免“高”奇偶位将链中的下一个器件切换到对准模式，奇偶性总是跟随一个低信号（参见数据资料中的菊链时序图）。 Revision A.00
www.austriamicrosystems.comPage 13 of 19Q45: 我可以在菊链模式下同时测量几个编码器吗？是的。在菊链模式下，来自链中的每个编码器的角度数据在CSn的下降沿同时锁存。在下一个CSn下降沿之前锁存的数据一直被冻结。所以菊链模式下同步输入微控制器的数据速率无关紧要。接收的数据代表来自链中的每个器件角度的同步“快照”。但存在一种轻微的不规则性：由于各传感器都运行于一个内部振荡器上，与CSn并不同步，每个传感器测量之间的非同时性可能在一个采样周期（96μs或384μs）内。 AS5035/40的增量输出 Q46: 我无法得到增量输出脉冲，它们均为1。有什么错误呢？上电时如果引脚CSn为高，则增量输出为锁定状态。这一特性允许外部控制器只有在它们准备好接收数据时才激活芯片。要开始发送脉冲，引脚CSn必须被拉低（短脉冲或永久拉低）。引脚CSn还可以在上电时始终连接VSS。在这种情况下，一旦内部启动完成，AS5035/40可以立即产生脉冲。Q47: 为什么即使在恒定转速下增量脉冲宽度也是不同的？可以在增量输出中观察到周期和相位抖动，这是由系统的整体噪声引起的。该噪声源来自于Hall元件、前置放大器和ADC。这种电压噪声被Cordic DSP转换成角度噪声，或所谓的转换噪声。转换噪声为0.12°rms（1σ）。一个3σ（0.36°）的值包括统计角度上99.73%的所有读数。转换噪声总是0.12°rms，与所选择的增量分辨率无关。因此，相对周期和相位抖动将随分辨率的下降而减少。 也可以参见Q57：为什么在较高的速率下周期和相位抖动会降低？ Q48: 虽然有1024步长/转，为什么增量脉冲数还是256？增量脉冲是由10位系统的1024个绝对位置产生的。你需要4个绝对步长来解码一个双通道增量信号： 示例绝对步长
绝对代码 通道A 通道B0 0 0 步长11 0 1 步长21 1 2 步长33 0 1 步长40 0 与步长1相同 41 0 与步长2相同 51 1 与步长3相同 60 1 与步长4相同 70 0 8 .. 依此类推… 增量脉冲每4个绝对代码重复一次：例如编码0、4、8、12，……产生同样的增量信号（A=0 B=0）。因此，正交脉冲数为：绝对步长数/4为了解码一个单通道增量信号（如步/方向模式），只需要两个绝对步长：绝对步长
绝对代码 通道A 通道B0 0 步长1 这个通道的状态将取决1 1 于旋转方向：1顺时步长2针，0 =逆时针方向 0 与步长1相同 21 与步长2相同 30 与步长1相同 41 与步长2相同 50 8 ..依此类推…单通道增量脉冲每2个绝对代码重复一次：例如编码0、2、4、6，……产生同样的增量信号（A=0）。因此，单通道脉冲数为：绝对步长数/2Revision A.00
www.austriamicrosystems.comPage 14 of 19Q49: 如果磁铁方向偏离，我会错漏脉冲吗？磁铁偏离只会影响精度，不会影响编码器IC的分辨率。你总是可以得到1024个绝对位置而“不会错漏脉冲”，即使磁铁没有很好地对中。 Q50: 为什么当AS5040与一个参考编码器进行比较时会出现漏脉冲？如果高速下AS5040增量输出与实时光学参考编码器进行比较，编码器似乎不能提供正确的脉冲数。这些“漏”脉冲是由传输延迟引起的：在增量模式下，该延迟为192μs。这意味着，可以得到一个正确的脉冲数，但是它可能要花多达192μs，直到“漏”脉冲由插补器合成为止。因此，当用一个实时参考编码器触发脉冲计数器时，就可能看似出现了漏脉冲，但实际上只是192μs滞后产生的假象。 192μs内的脉冲数可以计算如下： （rpm * 360/60）* 192μs *（pulses_per_rev/360）=rpm* 0.00327（对1024个脉冲） 确定是否有漏脉冲的最好方法是计数一个（AS5040）索引脉冲至下一个索引脉冲间的脉冲数。这些脉冲必须总是相同的，而与高达10,000rpm或更高的速率无关。 Q51: 我怎样使用增量输出进行速度测量？一般情况下，可以通过测量一个增量脉冲的脉冲宽度来实现速度测量。然而，由于转换噪声的缘故，单个脉冲无法给出足够的精度。因此，这种测量方法需要对一个以上的脉冲取平均值。取平均的脉冲数越多，转换噪声和脉宽抖动的影响就越小。对四个脉冲取平均值可以使噪声降低6dB或50%。 有几种方法可做到这一点：o 测量几个脉冲并进行数字平均。当被测速率在较宽的范围内变化时，这种类型的测量方法很有用，因为它总是采用规定的脉冲数进行平均。o 在一个给定的时间窗口内计数脉冲个数。这种类型的测量方法非常简单并容易完成，然而，它必须适应速度的要求，例如，低速时给定时间窗口内的脉冲数可能太少，而高速时窗口可能太长。o 测量增量脉冲的频率，例如采用F/V转换器。 Q52: 我怎样才能降低增量抖动噪声？在恒定的转速下，增量脉冲宽度的变化定义为增量抖动噪声：抖动噪声=（pwmax-pwmin）/ pwnom；Pwmax/-min = 系统提供的最大/最小脉冲宽度；Pwnom = 标称脉冲宽度是由每转的脉冲数和转速决定的； 为了减小抖动噪声，可以试着使用一个强磁场，因为这将改善Hall传感器信号的信噪比。另一种方法是降低增量分辨率。降低1位分辨率可以降低50%的相对抖动噪声，例如，AS5040编程为9位（128ppr）分辨率时的抖动噪声只有10位（256ppr）分辨率时的一半（以%表示）。当然，绝对抖动噪声是相同的（0.12°rms），与分辨率无关，但是降低1位分辨率可以使脉冲（Pwnom）宽度加倍，进而使相对抖动噪声（pwmax-pwmin）/ Pwnom降低50%。 Q53: 当使用一个多极磁铁时，我可以增加增量脉冲数吗？遗憾的是无法做到这一点。因为你只需要能够检测每转的一个唯一位置，所以AS50xx原则上要求两极磁铁。多极磁铁将会在一整圈内出现一个以上的相同脉冲映像。 AS5040/45 PWM输出 Revision A.00
www.austriamicrosystems.comPage 15 of 19 Q54: 我怎样才能增加PWM输出的精度？AS5040的PWM频率在工厂调节为976Hz ± 5% = 927至1024Hz，等效于一个PWM信号（pulse ton + pause toff）的周期为976μs至1079μs。 AS5045的PWM频率在工厂调节为244Hz ± 5% = 232至256Hz，等效于一个PWM信号（pulse ton + pause toff）的周期为3903μs至4314μs。作为备选功能，AS5045的PWM频率可以通过OTP编程设置为该频率的一半（周期加倍）。如果你只使用PWM的脉冲宽度（ton）来确定磁铁的角度，则读数的精度与PWM调节频率一样，在室温下为±5%，在整个温度范围为±10%。然而，通过测量占空比（测量ton 和toff）你可以消除这些容差，并且得到与串行接口绝对输出一样高的精度：Position=ton?1025 AS5040 ton+toff-1ton?4097-1
AS5045 ton+toff且： Position= Q55: 我怎样才能降低PWM输出的抖动噪声？如果PWM输出被用于产生一个模拟输出，可以通过在PWM输出上增加一个简单的模拟低通滤波器（参见AS5040/45数据资料）实现。通过为滤波器设计一个足够低的截止频率以及采用更高阶数的滤波器可以消除抖动噪声。 AS5040的高速工作 Q56: 为什么绝对和增量模式下的最高速率是不同的？AS5035/40的内部采样率为10.42kHz，这意味着它每96μs得到一个新的绝对读数。每转测量1024个位置，最高速率为1024个位置× 96μs = 每转98.3ms。或者每秒10.18转，每分钟（rpm）为610转。o 绝对模式（串行接口）AS5040仍可用在高于610rpm的速率下，但是它会错过从一个读数到下一个读数之间的一些绝对位置，所以每转的实际读数将减少：每转（n）的采样数为：n=o 60
rpm*96μsrpm= 转速（每分钟转数） 增量模式内置插补器能够准确地确定最后读数与重新合成漏脉冲之后它错过了多少个位置。通过这种方法，系统可以保证在高达10,000rpm或更高的速率下不会出现漏脉冲。然而，它需要两个采样周期来产生合成波形。因此输出延迟为192μs。 Q57: 为什么在较高的速率下周期和相位抖动会降低？0.12°rms的周期和相位抖动（参见Q47：为什么即使在恒定转速下增量脉冲宽度也 是不同的）总是与0.35°（10位LSB）的最小步长有关。在高速时，磁铁将在两次连续测量之间移动一个步长以上。插补器将使用相同间隔的脉冲来合成漏脉冲，并且0.12°rms的总相位抖动需要除以总的移动步长数目。示例：假设磁铁在两个读数之间从位置1移动到了位置7，它跳过了6个步长。你需要4个步长来产生一个正交AB脉冲，因此插补器将合成1 1/2 个增量脉冲。那么，每个周期的总抖动减少了1.5倍。 Revision A.00
www.austriamicrosystems.comPage 16 of 19AS5040的无刷直流换向输出 Q58: 我可以同时得到UVW、增量和绝对输出吗？是的，你可以！在BLDC模式下，引脚上提供UVW信号。3（A LSB-U），4（B_Dir_V）和6（Index_W）。在引脚12上有一个512ppr的增量脉冲输出（PWM_LSB），而引脚9（DO）、10（CLK）和11（CSn）仍作为绝对串行接口。 AS5043的模拟输出 Q59: 虽然我可以读取串行角度数据，但是为什么得不到模拟输出电压呢？AS5043为模拟输出提供内部错误检测功能，当磁场处在红色范围内时，它会关掉模拟输出（参见Q29：在哪个磁场范围我可以得到MagInc/-Dec、LIN和COF报警信号?）。可以通过OTP编程来禁用此功能。在这种情况下，模拟输出将总是接通的，而独立于磁场强度。 Q60: 在模拟输出端只能得到波动的电压！有什么错误吗？AS5043的输出级是一个运算放大器，其中一个引脚（FB）是反相输入。该引脚与模拟输出引脚之间必须连接反馈电阻，以构成一个同相放大器。不接任何反馈时，运算放大器工作在开环模式下，输出会波动或保持在电源轨上（VDD5V或VSS）。缺省情况下，必须由外部提供这些电阻（参见数据资料）。提供了一种编程选项，即反馈可以切换至固定的内部增益。在这种情况下，无需使用外部电阻。 Q61: 我如何对AS5043进行编程，使它在原点位置提供VDD/2模拟输出？使用AS5000系列磁旋转编码器的零位编程功能，你不仅可以对一个定义的机械位置进行零位或0000位编程，而且可以为一个给定的机械位置定义任何输出值。这是通过在零位寄存器上增加一个偏移量实现的。要实现给定机械位置下的零输出编程，你可以执行以下操作：a） 装配传感器；磁铁的方向并不重要b） 把磁铁转至你想要输出零角度值的机械位置c） 读取这个位置的磁铁角度数据d） 将步骤c）获得的数值写入并编程至OTP零位寄存器（参见数据资料的编程一节） e） 重新上电以重启传感器。现在，这个机械位置的数字输出将显示为0000 现在，假设你不想要传感器在这个机械位置读取到0000，而是希望它处在最小和最大读数之间的中间点。例如，你有一个可在90°模式下模拟输出的AS5043，而你想在机械停止位置时输出VDD/2： 重复步骤a）至c）：a） 装配传感器；磁铁的方向并不重要b） 把磁铁转至你想要输出VDD/2的机械位置c） 读取这个位置的磁铁角度你现在需要在这个值上增加一个偏移量。偏置值是从零到你期望值间的角度。上述例子中，在90°模式下，VDD/2输出电压需要旋转45°或128步的数字角度（1024步为360°）。因此，你可以在步骤c）获得的值中增加128。如果这个总数超过了1024，需要从总数中减去1024。d） 现在把这个结果写入OTP零位寄存器，并通过设置OTP位OR1/OR0为10使AS5043进入90°模式。你可以在一个步骤中编程两个设置（参见数据资料的编程一节）e） 重新上电并重启传感器。现在，这个机械位置的数字输出将显示为0128，模拟输出（在90°模式下）将为VDD/2Revision A.00
www.austriamicrosystems.comPage 17 of 19AS5045的12位绝对串行输出 Q62: 即使在高转速下，我可以得到完整的12位分辨率吗？由于采样率为10.4kHz/2.6kHz，在高转速下你将无法得到每转4096个读数。然而，你得到的每个读数的分辨率都是12位。对高速应用来说，推荐使用AS5035和AS5040提供的增量输出模式，因为这样处理起来更加简单（简单地计数脉冲，而不用处理高速串行数据）。用于增量输出的插补器电路也可以保证即使在高转速条件下也“没有漏脉冲”。 AS/45的编程 Q63: AS/45可以在3.3V电源下进行“软”编程吗？是的，即使在3.3V和5V模式下而没有任何额外编程电压的条件下，你仍可以改写OTP寄存器。改写信息当然是临时性的；断电后将会丢失。芯片总是采用OTP中的“硬编程”设置来启动的。“软写入”是通过读取、写入整个OTP寄存器（包括工厂设置）实现的，但不执行后续的编程操作。意外或有意修改工厂设置可能导致芯片报废。不过，可以使用AS5040演示板，它有助于改写OTP设置，例如增量模式、零位、旋转方向等。如果意外修改了工厂设置但还没有进行编程，该芯片总可以通过上电复位来恢复OTP寄存器的硬编程设置。 在不读取和重写工厂设置的情况下，你也可以临时性改写用户OTP设置，但是每次上电期间只可进行一次。这可以通过在第16个时钟之后CSN = 低来终止OTP编程序列（如数据资料所示）得以实现。 欲了解更多信息，可参见应用笔记AN5040-20。 Q64: 一旦器件进行了硬编程，“零”位还可以修改吗？是的，参见Q63：可以用3.3V对AS/45进行“软”编程吗？ Q65: 我可以采用菊链模式编程多个器件吗？菊链模式只用于读取角度数据，而不能进行OTP写入。为了对采用菊链连接的器件进行编程，每个器件必须进行独立的编程，将数据分别移到链中每个器件的PROG输入。由于PROG输入连接到一个输出（DO），必须加入一个二极管（阳极接DO，阴极接PROG），以避免编程期间DO输出产生过压。 AS的演示板问题 Q66: 我可以将任何基于AS504x的编码器连接到任何演示板上吗？是的!只要使用与外部编码器同样类型的演示板软件，不管你使用什么演示板。参见应用笔记AN5000-10：硬件/软件兼容性概述。 外部传感器与演示板的连接方式如下：外部传感器…………
演示板VDD3V3 …………. VDD3V3VDD5V …………. VDD3V3（不要接+5VUSB!）VSS …………. GNDPROG …………. PROG（仅在编程和模式改变时需要）CSn …………. CSn_ext Revision A.00
www.austriamicrosystems.comPage 18 of 19DO …………. DOCLK …………. CLK Q67: 可通过哪些方式对AS5000系列旋转编码器IC进行编程？对AS5000系列编码器编程，你有几种途径。a） 使用对应的演示板和软件。你可以用AS5040演示板对AS5040编程，用AS5045演示板对AS5045编程，依此类推。AS5035没有自己的演示板，它可以用AS演示板来编程。 b） 使用AS50xx编程器和软件编程器在硬件上类似于演示板，但是采用了一个密封的塑料外壳，而且具有额外的功能，例如用于OTP编程质量验证的模拟回读ADC。它是一种“适合所有产品的工具”设备，可用来编程任何AS5000系列编码器。该工具和图形用户界面（GUI）可以向奥地利微电子申请索取。 c） 使用任何演示板对任何编码器进行编程使用与器件IC对应的软件，你可以在任何演示板上编程AS/45中的任何一款，参见Q66：我可以将基于AS504x的编码器连接到任何演示板上吗？ d） 使用一个演示板或编程器硬件和SDK利用一个适当的演示板或编程器硬件，用户可以自己写软件来读取和编程与硬件连接的编码器IC。软件开发套件（SDK）可从奥地利微电子网站免费下载使用，利用简单易用的命令有助于迅速生成程序。 Q68: 为什么在编程操作期间会出现PWM频率突变？这一特性是由演示板控制的，它不是IC的故障！原因：AS5040的PWM频率在工厂调节为976Hz±5%，AS5045调节为244Hz±5%（可选122Hz±5%）（参见数据资料）。调节信息存储在OTP工厂设置中。如果用户想要修改OTP（例如零位编程、增量模式设置等），作为一种安全措施，演示板软件将工厂设置寄存器暂时设为“0000”，以避免用户对工厂设置进行两次或错误的编程。清除工厂OTP寄存器也会暂时清除PWM频率调节信息。因此，工厂OTP寄存器和PWM频率可在下一次上电周期重新正确设置。在正常工作情况下，不会产生这种现象，因为用户没有访问OTP寄存器。它只可能在32位OTP编程期间发生，此时建议用户将所有不能修改的OTP位设为“0”。 Revision A.00
www.austriamicrosystems.comPage 19 of 19百度搜索“就爱阅读”,专业资料,生活学习,尽在就爱阅读网92to.com,您的在线图书馆!
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