စက်ရုပ်သံလိုက်ကုဒ်ပြောင်းကိရိယာအာရုံခံကိရိယာများရှိ သံလိုက်ကုဒ်ဒစ်၏ ထောင့်ရွေ့လျားမှုကို မည်သို့ဖြေရှင်းမည်နည်း။

စက်ရုပ်အဆစ်များ၊ ဆာဗိုမော်တာများနှင့် gimbals ကဲ့သို့သော တိကျမှုမြင့်မားသော ရွေ့လျားမှုထိန်းချုပ်ရေးအက်ပ်လီကေးရှင်းများတွင်၊ သံလိုက်ကုဒ်ဝှက်ကိရိယာများသည် ၎င်းတို့၏ထိတွေ့မှုမဟုတ်သောလုပ်ဆောင်မှု၊ ညစ်ညမ်းမှုမှခုခံနိုင်စွမ်းနှင့် ကျစ်လစ်သိပ်သည်းသောအရွယ်အစားတို့ကြောင့် ပင်မအနေအထားပြန်ကုဒ်ကိရိယာများဖြစ်လာသည်။ သို့သော်၊ အင်ဂျင်နီယာများစွာသည် လက်တွေ့တွင် စိတ်ပျက်စရာပြဿနာတစ်ခု ကြုံတွေ့ရတတ်သည် –  Angle drift - မော်တာသည် ရပ်တန့်နေချိန်၌ပင် ထောင့်ကို ဖြည်းညှင်းစွာဖတ်ခြင်း သို့မဟုတ် အပူချိန်ပြောင်းလဲမှုနှင့်အတူ တိကျမှု သိသိသာသာကျဆင်းသွားသည်။ သံလိုက်ကုဒ်ဒစ်ထောင့်က ဘယ်ကလာသလဲ၊ အဲဒါကို ဘယ်လိုပြင်မလဲ။

1. Angle Drift ဆိုတာ ဘာလဲ၊ ဘယ်ကလာတာလဲ။

တစ် သံလိုက်ကုဒ်ပြောင်းကိရိယာသည် မော်တာရိုးတံတွင် ချိတ်ဆက်ထားသော အမြဲတမ်းသံလိုက်စက်ကွင်း၏ လှည့်ပတ်သံလိုက်စက်ကွင်းကို ထောက်လှမ်းပြီး 90° အဆင့်ခြားနားချက်ဖြင့် sine/cosine အချက်ပြမှုများကို ထုတ်ပေးကာ၊ ထို့နောက် အာတန်ဂျင့်လုပ်ဆောင်ချက်မှတစ်ဆင့် ထောင့်ကို တွက်ချက်သည်။ သီအိုရီအရ၊ ဤသည်မှာ ပြီးပြည့်စုံသော တိုင်းတာခြင်းကွင်းဆက်တစ်ခုဖြစ်သည်။ သို့သော် လက်တွေ့တွင်၊ စံပြမဟုတ်သော အမျိုးမျိုးသော အကြောင်းအရင်းများသည် ထောင့်ဖတ်ခြင်းကို စစ်မှန်သောတန်ဖိုးမှ သွေဖည်သွားစေသည် - ၎င်းမှာ 'angle drift' ဖြစ်သည်။

အချုပ်အားဖြင့်ဆိုရသော် Angle Drift သည် အဓိက ရှုထောင့်သုံးရပ်မှ အစပြုပါသည်။

1.1 စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ တပ်ဆင်မှု အမှားများ

ဒါက အဖြစ်အများဆုံး တရားခံပါ။ သံလိုက်နှင့် အာရုံခံအာရုံခံစင်တာကြားရှိ အချင်းများနှိမ်ခြင်း (eccentricity)၊ လည်ပတ်ဝင်ရိုးနှင့် ချစ်ပ်ကြားရှိ ပုံမှန်ထောင့် (စောင်း) နှင့် အလွန်အကျွံ သို့မဟုတ် အတက်အကျရှိသော လေကွာဟချက်အားလုံးသည် သံလိုက်စက်ကွင်းအချက်ပြမှုကို တိုက်ရိုက်ကွဲလွဲစေပါသည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ 0.3 မီလီမီတာ၏ eccentricity သည် ±2.1° ၏ ထောင့်ချို့ယွင်းချက်ကို တင်ပြနိုင်သည်။ ထို့အပြင်၊ ပုံသဏ္ဍာန်မဟုတ်သော သံလိုက်ဓာတ် သို့မဟုတ် ပုံသဏ္ဍာန်မမှန်သော သံလိုက်ပုံသဏ္ဍာန်သည် အာရုံခံနယ်ပယ်အား စံပြ sinusoidal လှိုင်းပုံစံမှ သွေဖည်သွားစေနိုင်သည်။

1.2 ပတ်ဝန်းကျင် အပူချိန် ပြောင်းလဲမှုများ

Hall အာရုံခံကိရိယာများနှင့် အချက်ပြလုပ်ဆောင်ခြင်း ဆားကစ်များ၏ လက္ခဏာများသည် အပူချိန်ဖြင့် ပြောင်းလဲပါသည်။ အပူချိန်တက်လာသည်နှင့်အမျှ သံလိုက်၏အကွက်အား လျော့နည်းလာကာ ချစ်ပ်၏အော့ဖ်ဆက်ဗို့အား လွင့်ပျံသွားကာ ADC ရည်ညွှန်းဗို့အား အတက်အကျများဖြစ်သည် - ဤအချက်များသည် ထောင့်ဖတ်ခြင်းတွင် သိသာထင်ရှားသော အပူချိန်ပျံ့လွင့်မှုကို ဖြစ်ပေါ်စေပါသည်။ ကွဲပြားသော သံလိုက်အရည်အသွေးများဖြင့် သုညအမှတ်အပူချိန် ပျံတက်မှုသည် +0.02°/℃ မှ +0.15°/℃ အထိ ပိုဆိုးလာနိုင်ကြောင်း လက်တွေ့တိုင်းတာမှုများက ပြသသည်။

1.3 ပြင်ပဝင်ရောက်စွက်ဖက်မှုနှင့် တက်ကြွသောအချက်များ

ဖြတ်သွားသော သံလိုက်စက်ကွင်းသည် 0° နှင့် 180° မှလွဲ၍ ထောင့်အားလုံးနီးပါးတွင် အမှားအယွင်းများဖြစ်ပေါ်စေပြီး Lissajous ပုံ၏ဗဟိုကို ရွှေ့သည်။ ထို့အပြင်၊ မြန်နှုန်းမြင့် မော်တာလည်ပတ်မှုအတွင်း သွက်လက်တုံ့ပြန်မှုနှောင့်နှေးခြင်းနှင့် ပါဝါထောက်ပံ့မှု လှိုင်းဂယက်မှ အချက်ပြဆူညံခြင်းတို့သည် ထောင့်ဖတ်ခြင်းကို တုန်လှုပ်စေပြီး မတည်မငြိမ်ဖြစ်စေနိုင်သည်။

2. ဖြေရှင်းချက်- Hardware၊ Calibration နှင့် Algorithms ပေါင်းစပ်မှု

Angle drift ကိုဖြေရှင်းရန် 'magic bullet' တစ်ခုတည်းမရှိပါ။ အဆင့်သုံးဆင့်တွင် ညှိနှိုင်းချဉ်းကပ်မှု လိုအပ်သည်- စက်တပ်ဆင်မှု၊ ချစ်ပ်များ ချိန်ညှိခြင်းနှင့် အယ်လ်ဂိုရီသမ် လျော်ကြေးပေးခြင်း။

အဆင့် 1- Solid Hardware Foundation – အရင်းအမြစ်တွင် အမှားများကို ရပ်ပါ။

တိကျသော တပ်ဆင်မှုသည် ပထမတန်း ခံစစ်ဖြစ်သည်။  Magnetic encoders များသည် mounting tolerances များအတွက် အလွန်အကဲဆတ်ပါသည်။ ယေဘူယျအားဖြင့်၊ လေကွာဟချက်ကို 1.0 မီလီမီတာ နှင့် 3.0 မီလီမီတာ (2.0 မီလီမီတာ ပိုကောင်းသည်)၊ coaxiality eccentricity ≤ 0.05 mm နှင့် tilt angle ≤ 3° ကြားတွင် ထားရှိသင့်သည်။ ထည့်သွင်းစဉ်အတွင်း၊ ချိန်ညှိရန်အတွက် ဒိုင်ခွက်ကိရိယာ သို့မဟုတ် လေဆာချိန်ညှိကိရိယာကို အသုံးပြုပါ။ ထို့အပြင်၊ မော်တာအကွေ့အကောက်များနှင့် ပါဝါထရန်စစ္စတာများကဲ့သို့သော ပြင်းထန်သောသံလိုက်ဝင်ရောက်စွက်ဖက်မှုအရင်းအမြစ်များမှ ကုဒ်နံပါတ်ကို ထားပါ။ လိုအပ်ပါက Permalloy သံလိုက်ဒိုင်းကိုထည့်ပါ။

Magnet ရွေးချယ်မှုမှာလည်း အရေးကြီးပါသည်။  300 mT နှင့် 500 mT အကြား မျက်နှာပြင်အကွက် ခိုင်ခံ့မှုရှိသော axial magnetisation စက်ဝိုင်းသံလိုက်တစ်ခုကို ရွေးချယ်ပါ။ အရည်အသွေးနိမ့်သော သံလိုက်များသည် မညီညာသော အကွက်များသာမက အပူချိန်ပါ ညံ့ဖျင်းသောလက္ခဏာများပါရှိပြီး ပျံ့လွင့်မှုကို တိုက်ရိုက်ဆိုးရွားစေသည်။

Power supply နှင့် PCB ဒီဇိုင်း အလေ့အကျင့်ကောင်းများကို လိုက်နာရပါမည်။  Power ripple ကို 10 mV အတွင်း ထိန်းချုပ်ထားသင့်ပြီး SPI အချက်ပြလိုင်းများသည် အတို၊ အလျားနှင့် သန့်ရှင်းစွာ ဖြတ်သန်းသင့်သည်။ သံလိုက်အာရုံခံဒြပ်စင်များနှင့် ကပ်ပါးစွမ်းရည်ဝင်ရောက်စွက်ဖက်မှုကို လျှော့ချရန် ကြေးနီလောင်းခြင်း သို့မဟုတ် ခြေရာများကို ချပ်ပြားအောက်တွင် မထားရှိပါနှင့်။

အဆင့် 2- Chip Calibration ကို အများဆုံးလုပ်ပါ - လက်တွေ့တွင် Factory Precision ကို နားလည်ပါ။

ခေတ်မီသံလိုက် ကုဒ်ပြောင်းသည့် ချစ်ပ်များသည် ပုံမှန်အားဖြင့် ထောင့်ဖြတ်ခြင်းအား ကိုင်တွယ်ရန် တိုက်ရိုက်အကျဆုံးနည်းလမ်းဖြစ်သည့် ချိန်ညှိခြင်းအဆင့်များစွာကို ပေါင်းစပ်ထားသည်။

စက်ရုံမှ ချိန်ညှိခြင်း (chip အဆင့်)-  wafer စမ်းသပ်မှုအတွင်း၊ ချစ်ပ်ထုတ်လုပ်သူသည် DC offset လျော်ကြေးငွေ၊ ပမာဏမညီမျှမှုကို ပြုပြင်ခြင်းနှင့် quadrature အမှားပြင်ဆင်ခြင်းတို့ကို on-chip EEPROM တွင် သိမ်းဆည်းထားသော ဘောင်များနှင့်အတူ လုပ်ဆောင်ပြီးဖြစ်သည်။ ဤသည်မှာ တိကျမှု၏ 'အခြေခံ' ဖြစ်သည်။

အသုံးပြုသူကိုယ်တိုင် ချိန်ညှိခြင်း (စနစ်အဆင့်)-  တပ်ဆင်ပြီးနောက်၊ အဆက်မပြတ်အမြန်နှုန်းဖြင့် မော်တာအား လှည့်ပတ်မှုအပြည့်ဖြင့် လှည့်ပါ။ Built-in DSP သည် အပြည့်အဝလှည့်ပတ်မှုတစ်လျှောက် ထောင့်ဒေတာကို စုဆောင်းပြီး တပ်ဆင်မှု eccentricity၊ air-gap ကွဲပြားမှုများနှင့် အခြားအမှားအယွင်းများအတွက် အလိုအလျောက်ခွဲခြားသတ်မှတ်ပေးကာ လျော်ကြေးပေးပါသည်။ ချစ်ပ်များစွာသည် ထုတ်လုပ်မှုနှင့် အလွန်အဆင်ပြေသည့် ပြင်ပ host တစ်ခုမလိုအပ်ဘဲ ကလစ်တစ်ချက်နှိပ်၍ အစပျိုးမှုကို ပံ့ပိုးပေးသည်။

ဒိုင်းနမစ် အပူချိန် ပျံ့လွင့်မှု လျော်ကြေးငွေ-  ချစ်ပ်သည် အပူချိန်ကို အချိန်နှင့်တပြေးညီ စောင့်ကြည့်သည်။ အပူချိန်သည် ချိန်ညှိထားသောတန်ဖိုးမှ သွေဖည်သွားသောအခါ၊ ၎င်းသည် ထောင့်ကို ပြုပြင်ရန်အတွက် အပူချိန်-လျော်ကြေးပေးကိန်းကို အလိုအလျောက် အသုံးပြုပါသည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ Naxin Micro MT6835 သည် ±0.08° အတွင်း အပူချိန်အပြည့်အကွာအဝေးကို ထိန်းထားရန် အဆင့်သုံးဆင့် ချိန်ညှိခြင်းစနစ်ကို အသုံးပြုသည်။

အဆင့် 3- Algorithmic လျော်ကြေးပေးခြင်း - တိကျမှုကို ပိုမိုတိုးတက်စေသည်။

ပိုမြင့်သောတိကျမှုကိုတောင်းဆိုသော application များအတွက်၊ algorithmic လျော်ကြေးငွေထပ်မံလိုအပ်ပါသည်။

လိုက်လျောညီထွေရှိသော အွန်လိုင်း ချိန်ညှိခြင်း-  ရိုးရာ off-line ချိန်ညှိခြင်းသည် လျော်ကြေးသတ်မှတ်ချက်များကို ပြင်ဆင်ပေးပြီး အပူချိန်ပြောင်းလဲမှု သို့မဟုတ် သံလိုက်အိုမင်းခြင်းကြောင့် ရေရှည်တွင် လိုက်လျောညီထွေမဖြစ်နိုင်ပါ။ Recursive Least Squares (RLS) ကို အခြေခံထားသော လိုက်လျောညီထွေရှိသော အယ်လဂိုရီသမ်တစ်ခုသည် အပူချိန်အပြည့်အကွာအဝေး (–40 ℃ မှ +125 ℃) အတွင်း ထောင့်အမှားကို ± 0.05° အတွင်း ထိန်းသိမ်းထားကာ လျော်ကြေးပေးချေမှုဘောင်များကို အချိန်နှင့်တပြေးညီ အပ်ဒိတ်လုပ်နိုင်ပါသည်။

ဆူညံသံများကို လျှော့ချရန်အတွက် Kalman စစ်ထုတ်ခြင်း-  ထောင့်တုန်လှုပ်ခြင်းကို ဖြစ်စေသော ကြိမ်နှုန်းမြင့်ဆူညံသံများအတွက် Kalman စစ်ထုတ်မှုတစ်ခုသည် အာရုံခံဆူညံမှုကို ထိရောက်စွာ တားဆီးနိုင်ပြီး ထောင့်အထွက်၏ တည်ငြိမ်မှုကို တိုးတက်စေသည်။

အာရုံကြောကွန်ရက် လျော်ကြေးပေးခြင်း-  အပူချိန်-ပျံ့လွင့်မှုလက္ခဏာများနှင့် ကိုက်ညီစေရန် အာရုံကြောကွန်ရက်ပုံစံကို တည်ဆောက်နိုင်သည်။ အကြိမ်အရေအတွက် အကန့်အသတ်ဖြင့် လေ့ကျင့်ပြီးနောက်၊ ၎င်းသည် အလွန်တိကျသော လိုက်လျောညီထွေရှိသော အပူချိန်-ပျံ့လွင့်မှု ပြုပြင်မှုကို ရရှိသည်။

3. Real-World Performance – မည်မျှကောင်းမွန်နိုင်မည်နည်း။

'ဟာ့ဒ်ဝဲ တပ်ဆင်ခြင်း + ချစ်ပ်များ ချိန်ညှိခြင်း + အယ်လဂိုရီသမ် လျော်ကြေးပေးခြင်း' ၏ ပေါင်းစပ်ချဉ်းကပ်မှုဖြင့် ခေတ်မီသံလိုက်ကုဒ်ဒါများသည် သိသိသာသာ မြင့်မားသော တိကျမှုကို ရရှိနိုင်သည်-

• MT6816 သည် အတွင်း စနစ်အဆင့် ပေါင်းစပ်ထောင့် အမှားကို ရရှိသည် ±0.03° .

• စံကိုက်ညှိပြီးနောက် MT6835 သည် ၎င်း၏ Integral Nonlinearity (INL) ကို ±1° မှ  < ±0.07° ၊ အပူချိန်အပြည့်ပျံ့  < ± 0.08° ဖြင့် မြှင့်တင်ပေးသည်.

• အချို့သောအဆင့်မြင့်ဖြေရှင်းနည်းများသည် INL ကို  ±0.03° တွင်ပင် ပိုမိုကောင်းမွန်အောင်ပြုလုပ်နိုင် ပြီး gimbals နှင့် servos အတွက် လိုအပ်သော ±0.05° အဆင့်တိကျမှုကို ပြည့်မီနိုင်သည်။

4. အကျဉ်းချုပ်နှင့် Outlook

အနှစ်သာရအားဖြင့်၊ သံလိုက်ကုဒ်ဒစ်ထောင့်ပျံ့မှုသည် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ၊ အပူပိုင်း၊ လျှပ်စစ်သံလိုက်နှင့် သံလိုက်စက်ကွင်းအချက်ပြမှုပေါ်ရှိ အခြားအချက်များမှ လွှမ်းခြုံထားသော နှောက်ယှက်မှုများ၏ ရလဒ်ဖြစ်သည်။ ကုသနည်းတစ်ခုတည်း မရှိပါ။ ဖြေရှင်းချက်သည်  'ဟာ့ဒ်ဝဲကို အရင်းအဖြစ်၊ ပင်မစံအဖြစ် ချိန်ညှိခြင်းနှင့် အဆုံးသတ်သူအဖြစ် အယ်လဂိုရီသမ်များ' ၏နိယာမကို လိုက်နာသင့်သည် ။

1. တပ်ဆင်မှုတိကျမှုသည် အခြေခံအုတ်မြစ်ဖြစ်သည်  - လေထုကွာဟမှု၊ ပေါင်းစည်းမှုနှင့် သံလိုက်ရွေးချယ်မှုကို လျစ်လျူမရှုနိုင်ပါ။

2. Chip calibration သည် အဓိကကိရိယာဖြစ်သည်  - စက်ရုံမှ ချိန်ညှိခြင်းနှင့် သုံးစွဲသူကိုယ်တိုင် ချိန်ညှိခြင်းတို့ကို အပြည့်အဝအသုံးပြုပါ။

3. Algorithmic လျော်ကြေးငွေသည် အဆင့်မြင့်သောအဆင့်ဖြစ်သည်  - တောင်းဆိုသည့်အခြေအနေများအတွက်၊ လိုက်လျောညီထွေရှိသော စစ်ထုတ်ခြင်းနှင့် အွန်လိုင်းစံကိုက်ခြင်းတို့ကို မိတ်ဆက်ပါ။

ချစ်ပ်ပေါင်းစည်းမှုသည် ဆက်လက်တိုးမြင့်လာကာ AI အယ်လဂိုရီသမ်များကို မိတ်ဆက်လာသည်နှင့်အမျှ၊ အနာဂတ်သံလိုက်ကုဒ်ဒါများသည်  'မိမိကိုယ်မိမိ အာရုံခံနိုင်ခြင်း၊ ကိုယ်တိုင်ချိန်ညှိခြင်း၊ နှင့် ကိုယ်တိုင်လျော်ကြေးပေးခြင်း'  စွမ်းရည်များဆီသို့ ပြောင်းလဲလာမည်ဖြစ်သည်။ ထိုအချိန်တွင် Angle Drift သည် အင်ဂျင်နီယာများအတွက် ခေါင်းကိုက်စရာမဟုတ်တော့ဘဲ စက်ရုပ်အဆစ်များ၏ တိကျမှုနှင့် ယုံကြည်စိတ်ချရမှုသည် အမြင့်အသစ်သို့ရောက်ရှိမည်ဖြစ်သည်။