ரோபோ மேக்னடிக் என்கோடர் சென்சார்களில் மேக்னடிக் கோட் டிஸ்கின் ஆங்கிள் டிரிஃப்டை எவ்வாறு தீர்ப்பது?

ரோபோ மூட்டுகள், சர்வோ மோட்டார்கள் மற்றும் கிம்பல்கள் போன்ற உயர்-துல்லியமான இயக்கக் கட்டுப்பாட்டுப் பயன்பாடுகளில், காந்த குறியாக்கிகள் அவற்றின் தொடர்பு இல்லாத செயல்பாடு, அசுத்தங்களுக்கு நோய் எதிர்ப்பு சக்தி மற்றும் சிறிய அளவு ஆகியவற்றின் காரணமாக, முக்கிய நிலை-பின்னூட்டச் சாதனங்களாக பெருகி வருகின்றன. இருப்பினும், பல பொறியாளர்கள் நடைமுறையில் ஒரு ஏமாற்றமளிக்கும் சிக்கலை எதிர்கொள்கின்றனர் -  கோண சறுக்கல் : மோட்டார் நிலையானதாக இருந்தாலும், அல்லது வெப்பநிலை மாற்றங்களுடன் துல்லியம் கணிசமாகக் குறையும் போது கூட, கோண வாசிப்பு மெதுவாக 'அலைந்து செல்லும்'. காந்தக் குறியீடு வட்டு கோண சறுக்கல் எங்கிருந்து வருகிறது, அதை எவ்வாறு சரிசெய்வது?

1. ஆங்கிள் டிரிஃப்ட் என்றால் என்ன, அது எங்கிருந்து வருகிறது?

ஏ காந்த குறியாக்கியானது மோட்டார் தண்டுடன் இணைக்கப்பட்ட நிரந்தர காந்தத்தின் சுழலும் காந்தப்புலத்தைக் கண்டறிந்து, 90° கட்ட வேறுபாட்டுடன் சைன்/கோசைன் சிக்னல்களை வெளியிடுகிறது, பின்னர் ஒரு ஆர்க்டேன்ஜென்ட் செயல்பாடு மூலம் கோணத்தைக் கணக்கிடுகிறது. கோட்பாட்டில், இது ஒரு சரியான அளவீட்டு சங்கிலி. எவ்வாறாயினும், உண்மையில், பல்வேறு இலட்சியமற்ற காரணிகள் கோண வாசிப்பை உண்மையான மதிப்பிலிருந்து விலகச் செய்கின்றன - இது 'கோண சறுக்கல்' ஆகும்.

சுருக்கமாக, கோண சறுக்கல் மூன்று முக்கிய அம்சங்களில் இருந்து உருவாகிறது:

1.1 இயந்திர நிறுவல் பிழைகள்

இது மிகவும் பொதுவான குற்றவாளி. காந்தம் மற்றும் சென்சாரின் உணர்திறன் மையம் (விசித்திரத்தன்மை), சுழற்சி அச்சு மற்றும் சிப் இயல்பான (சாய்) இடையே உள்ள கோணம் மற்றும் அதிகப்படியான அல்லது ஏற்ற இறக்கமான காற்று இடைவெளி அனைத்தும் காந்தப்புல சமிக்ஞையை நேரடியாக சிதைக்கிறது. எடுத்துக்காட்டாக, 0.3 மிமீ விசித்திரமானது ±2.1° கோணப் பிழையை அறிமுகப்படுத்தலாம். கூடுதலாக, சீரற்ற காந்தமாக்கல் அல்லது ஒழுங்கற்ற காந்த வடிவம் உணரப்பட்ட புலத்தை சிறந்த சைனூசாய்டல் அலைவடிவத்திலிருந்து விலகச் செய்யலாம்.

1.2 சுற்றுப்புற வெப்பநிலை மாறுபாடுகள்

ஹால் சென்சார்கள் மற்றும் சமிக்ஞை-செயலாக்க சுற்றுகளின் பண்புகள் வெப்பநிலையுடன் மாறுகின்றன. வெப்பநிலை உயரும் போது, ​​காந்தத்தின் புல வலிமை குறைகிறது, சிப்பின் ஆஃப்செட் மின்னழுத்தம் சறுக்குகிறது, மற்றும் ADC குறிப்பு மின்னழுத்தம் ஏற்ற இறக்கங்கள் - இந்த காரணிகள் இணைந்து கோண வாசிப்பில் குறிப்பிடத்தக்க வெப்பநிலை சறுக்கலை உருவாக்குகின்றன. வெவ்வேறு காந்த குணங்களுடன், பூஜ்ஜிய-புள்ளி வெப்பநிலை சறுக்கல் +0.02 °/℃ இலிருந்து +0.15 °/℃ வரை மோசமடையக்கூடும் என்பதை உண்மையான அளவீடுகள் காட்டுகின்றன.

1.3 வெளிப்புற குறுக்கீடு மற்றும் மாறும் காரணிகள்

ஒரு குறுக்கு குறுக்கிடும் காந்தப்புலம் லிசாஜஸ் உருவத்தின் மையத்தை மாற்றுகிறது, இது 0° மற்றும் 180° தவிர அனைத்து கோணங்களிலும் பிழைகளை ஏற்படுத்துகிறது. மேலும், அதிவேக மோட்டார் செயல்பாட்டின் போது மாறும் பதில் தாமதங்கள் மற்றும் மின்சாரம் வழங்கும் சிற்றலையில் இருந்து சமிக்ஞை சத்தம், கோண வாசிப்பு நடுக்கம் மற்றும் நிலையற்றதாக மாறும்.

2. தீர்வுகள்: வன்பொருள், அளவுத்திருத்தம் மற்றும் அல்காரிதம்களின் கலவை

கோண சறுக்கலைத் தீர்க்க ஒற்றை 'மேஜிக் புல்லட்' இல்லை. மூன்று நிலைகளில் ஒருங்கிணைந்த அணுகுமுறை தேவைப்படுகிறது: இயந்திர நிறுவல், சிப் அளவுத்திருத்தம் மற்றும் அல்காரிதம் இழப்பீடு.

நிலை 1: திட வன்பொருள் அறக்கட்டளை - மூலத்தில் பிழைகளை நிறுத்துங்கள்

துல்லியமான நிறுவல் பாதுகாப்பு முதல் வரி.  காந்த குறியாக்கிகள் பெருகிவரும் சகிப்புத்தன்மைக்கு மிகவும் உணர்திறன் கொண்டவை. பொதுவாக, காற்றின் இடைவெளியை 1.0 மிமீ மற்றும் 3.0 மிமீ (2.0 மிமீ உகந்தது), கோஆக்சியலிட்டி எக்சென்ட்ரிசிட்டி ≤ 0.05 மிமீ, மற்றும் சாய்வு கோணம் ≤ 3° இடையே இருக்க வேண்டும். நிறுவலின் போது, ​​அளவீடு செய்ய டயல் கேஜ் அல்லது லேசர் சீரமைப்பு கருவியைப் பயன்படுத்தவும். மேலும், மோட்டார் விண்டிங்ஸ் மற்றும் பவர் டிரான்சிஸ்டர்கள் போன்ற வலுவான காந்த குறுக்கீடு மூலங்களிலிருந்து குறியாக்கியை விலக்கி வைக்கவும்; தேவைப்பட்டால், பெர்மல்லாய் காந்தக் கவசத்தைச் சேர்க்கவும்.

காந்தத் தேர்வும் முக்கியமானது.  300 mT மற்றும் 500 mT இடையே மேற்பரப்பு புல வலிமையுடன் ஒற்றை ஜோடி அச்சு காந்தமயமாக்கல் வட்ட காந்தத்தைத் தேர்வு செய்யவும். குறைந்த தரம் வாய்ந்த காந்தங்கள் சீரற்ற புலங்களை மட்டுமல்ல, மோசமான வெப்பநிலை பண்புகளையும் கொண்டிருக்கின்றன, இது நேரடியாக சறுக்கலை மோசமாக்குகிறது.

பவர் சப்ளை மற்றும் பிசிபி வடிவமைப்பு நல்ல நடைமுறையை பின்பற்ற வேண்டும்.  பவர் சிற்றலை 10 mV க்குள் கட்டுப்படுத்தப்பட வேண்டும், மேலும் SPI சிக்னல் கோடுகள் குறுகியதாகவும், சம நீளமாகவும், சுத்தமாகவும் இருக்க வேண்டும். காந்த உணர்திறன் கூறுகளுடன் ஒட்டுண்ணி கொள்ளளவு குறுக்கீட்டைக் குறைக்க சிப்பின் கீழ் தாமிர ஊற்றுகள் அல்லது தடயங்களை வைக்க வேண்டாம்.

நிலை 2: சிப் அளவுத்திருத்தத்தை அதிகம் பயன்படுத்துங்கள் - நடைமுறையில் தொழிற்சாலை துல்லியத்தை உணருங்கள்

நவீன காந்த குறியாக்கி சில்லுகள் பொதுவாக பல அளவுத்திருத்த நிலைகளை உள்ளடக்கியது, இவை கோண சறுக்கலைக் கையாள மிகவும் நேரடியான வழியாகும்.

தொழிற்சாலை அளவுத்திருத்தம் (சிப் நிலை):  செதில் சோதனையின் போது, ​​சிப் உற்பத்தியாளர் ஏற்கனவே DC ஆஃப்செட் இழப்பீடு, அலைவீச்சு ஏற்றத்தாழ்வு திருத்தம் மற்றும் இருபடி பிழை திருத்தம் ஆகியவற்றைச் செய்து, அளவுருக்கள் ஆன்-சிப் EEPROM இல் சேமிக்கப்படும். இது துல்லியத்தின் 'அடித்தளம்' ஆகும்.

பயனர் சுய அளவுத்திருத்தம் (கணினி நிலை):  நிறுவிய பின், மோட்டாரை ஒரு நிலையான வேகத்தில் ஒரு முழுப் புரட்சியைச் சுழற்றவும். உள்ளமைக்கப்பட்ட டிஎஸ்பி முழு திருப்பத்தின் மீது கோணத் தரவைச் சேகரிக்கிறது மற்றும் நிறுவல் விசித்திரம், காற்று-இடை மாறுபாடுகள் மற்றும் பிற பிழைகளை தானாகவே கண்டறிந்து ஈடுசெய்கிறது. பல சில்லுகள் வெளிப்புற ஹோஸ்ட் தேவையில்லாமல் ஒரு கிளிக் தூண்டுதலை ஆதரிக்கின்றன, இது மிகவும் உற்பத்திக்கு ஏற்றது.

டைனமிக் டெம்பரேச்சர் டிரிஃப்ட் இழப்பீடு:  சிப் நிகழ்நேரத்தில் வெப்பநிலையைக் கண்காணிக்கும். அளவீடு செய்யப்பட்ட மதிப்பிலிருந்து வெப்பநிலை விலகும் போது, ​​கோணத்தை சரிசெய்வதற்கு அது தானாகவே வெப்பநிலை-இழப்புக் குணகத்தைப் பயன்படுத்துகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, Naxin Micro MT6835 ஆனது ±0.08°க்குள் முழு-வெப்பநிலை-வரம்பு சறுக்கலை வைத்திருக்க மூன்று-நிலை அளவுத்திருத்த அமைப்பைப் பயன்படுத்துகிறது.

நிலை 3: அல்காரிதம் இழப்பீடு - மேலும் துல்லியத்தை மேம்படுத்துதல்

அதிக துல்லியம் தேவைப்படும் பயன்பாடுகளுக்கு, கூடுதல் வழிமுறை இழப்பீடு தேவைப்படுகிறது.

தகவமைப்பு ஆன்லைன் அளவுத்திருத்தம்:  பாரம்பரிய ஆஃப்-லைன் அளவுத்திருத்தம் இழப்பீட்டு அளவுருக்களை சரிசெய்கிறது மற்றும் வெப்பநிலை மாற்றங்கள் அல்லது காந்தம் வயதானதால் நீண்ட கால சறுக்கலுக்கு மாற்றியமைக்க முடியாது. Recursive Least Squares (RLS) அடிப்படையிலான அடாப்டிவ் அல்காரிதம் இழப்பீட்டு அளவுருக்களை நிகழ்நேரத்தில் புதுப்பிக்க முடியும், முழு வெப்பநிலை வரம்பில் (–40 ℃ முதல் +125 ℃ வரை) கோணப் பிழையை ±0.05°க்குள் வைத்திருக்கும்.

இரைச்சல் குறைப்புக்கான கல்மான் வடிகட்டுதல்:  கோண நடுக்கத்தை ஏற்படுத்தும் உயர் அதிர்வெண் இரைச்சலுக்கு, கல்மான் வடிகட்டியானது கண்காணிப்பு இரைச்சலைத் திறம்பட அடக்கி, கோண வெளியீட்டின் நிலைத்தன்மையை மேம்படுத்துகிறது.

நரம்பியல் நெட்வொர்க் இழப்பீடு:  வெப்பநிலை-சறுக்கல் பண்புகளுக்கு ஏற்றவாறு ஒரு நரம்பியல் நெட்வொர்க் மாதிரியை உருவாக்கலாம்; குறிப்பிட்ட எண்ணிக்கையிலான பயிற்சி மறு செய்கைகளுக்குப் பிறகு, இது மிகவும் துல்லியமான தகவமைப்பு வெப்பநிலை-சறுக்கல் திருத்தத்தை அடைகிறது.

3. நிஜ-உலக செயல்திறன் - இது எவ்வளவு நன்றாக இருக்கும்?

'வன்பொருள் நிறுவல் + சிப் அளவுத்திருத்தம் + அல்காரிதம் இழப்பீடு' ஆகியவற்றின் ஒருங்கிணைந்த அணுகுமுறையுடன், நவீன காந்த குறியாக்கிகள் குறிப்பிடத்தக்க உயர் துல்லியத்தை அடைய முடியும்:

• MT6816 ஆனது  ±0.03° க்குள் கணினி-நிலை ஒருங்கிணைந்த கோணப் பிழையை அடைகிறது.

• MT6835, அளவுத்திருத்தத்திற்குப் பிறகு,  <±0.07 ° வரை அதன் ஒருங்கிணைக்காத நேரியல் தன்மையை (INL) மேம்படுத்துகிறது.முழு-வெப்பநிலை சறுக்கலுடன்  < ±0.08° ±1° இலிருந்து .

• சில உயர்நிலை தீர்வுகள் INL ஐ  ± 0.03° ஆகவும் மேம்படுத்தலாம் , கிம்பல்கள் மற்றும் சர்வோக்களுக்குத் தேவையான ±0.05° அளவிலான துல்லியத்தைப் பூர்த்தி செய்யலாம்.

4. சுருக்கம் மற்றும் அவுட்லுக்

சாராம்சத்தில், காந்தக் குறியீடு வட்டு கோண சறுக்கல் என்பது காந்தப்புல சமிக்ஞையில் இயந்திர, வெப்ப, மின்காந்த மற்றும் பிற காரணிகளின் மேலோட்டமான இடையூறுகளின் விளைவாகும். ஒரே ஒரு சிகிச்சை இல்லை; தீர்வு  'வன்பொருள் அடிப்படையாகவும், அளவுத்திருத்தத்தை முதன்மையாகவும், அல்காரிதம்களை ஃபினிஷராகவும்' பின்பற்ற வேண்டும் :

1. நிறுவலின் துல்லியம் அடித்தளம்  - காற்று இடைவெளி, கோஆக்சியலிட்டி மற்றும் காந்தத் தேர்வு ஆகியவற்றைக் கவனிக்க முடியாது.

2. சிப் அளவுத்திருத்தம் முதன்மையான கருவியாகும்  - தொழிற்சாலை அளவுத்திருத்தம் மற்றும் பயனர் சுய அளவுத்திருத்தத்தை முழுமையாகப் பயன்படுத்தவும்.

3. அல்காரிதமிக் இழப்பீடு என்பது மேம்பட்ட படியாகும்  - கோரும் காட்சிகளுக்கு, தகவமைப்பு வடிகட்டுதல் மற்றும் ஆன்லைன் அளவுத்திருத்தத்தை அறிமுகப்படுத்துதல்.

சிப் ஒருங்கிணைப்பு தொடர்ந்து அதிகரித்து, AI அல்காரிதம்கள் அறிமுகப்படுத்தப்படுவதால், எதிர்கால காந்த குறியாக்கிகள்  'சுய-உணர்தல், சுய அளவீடு மற்றும் சுய-இழப்பீடு'  திறன்களை நோக்கி உருவாகும். அந்த நேரத்தில், கோண சறுக்கல் இனி பொறியாளர்களுக்கு ஒரு தலைவலியாக இருக்காது, மேலும் ரோபோ மூட்டுகளின் துல்லியம் மற்றும் நம்பகத்தன்மை புதிய உயரங்களை எட்டும்.