NSM3502 高精度离轴磁编码器评估板

苏州欧波福的NSM3502 开发评估板(EVB),基于纳芯微(NOVOSENSE)新一代霍尔阵列式高精度离轴角度传感器芯片 NSM3502 设计,是一款面向电机控制、机器人关节与工业自动化场景的专业评估套件。评估板集成了电源管理、信号去耦滤波、按键复位与状态指示灯,并引出全部核心信号接口,帮助工程师快速完成芯片评估与二次开发。

核心功能特性

  • 离轴检测:双码道游标霍尔阵列架构,适配离轴(Off-Axis)与中空轴机械结构安装
  • 极距规格:主码道极距为 2mm,游标码道极距根据极对数自动匹配(1.3mm / 1.66mm / 1.83mm)
  • 高分辨率:内置 22-bit 角度求解 DSP,单圈输出高达 4,194,304 个绝对位置点
  • 多接口输出:增量式 ABZ 正交脉冲(最高 65,536 PPR)、电机换向 UVW(1~64 对极可编程)、PWM、4 线 SPI、UART
  • 磁环适配性:完美适配 16 对极、32 对极、64 对极双码道磁环
  • 高级自校准算法:简洁自校准(补偿极对充磁失调)与匀速自校准(补偿偏心与安装非线性,INL 可达 ±0.1°)
  • 抗外磁场干扰:差分霍尔感应架构,对外界均匀杂散磁场具有极强的主动抑制能力
  • 完善异常诊断:磁场强度超限、电机超速、供电欠压、芯片过温及 EEPROM CRC 错误告警
  • 车规可靠性:满足 AEC-Q100 Grade 1(-40°C ~ 125°C),通过 RoHS & REACH,湿敏等级 MSL3
  • 可编程存储:内置 3.3V ~ 5V 可编程 EEPROM,支持断电保存用户配置参数

技术规格

  • 工作电压:3.0 ~ 5.5 V
  • 分辨率:22-bit(单圈 4,194,304 个位置点)
  • 精度:出厂 ±0.5°、简洁自校准 ±0.3°、匀速自校准 ±0.1°
  • 最大转速:24,000 RPM(16 对极)/ 12,000 RPM(32 对极)/ 6,000 RPM(64 对极)
  • 上电启动时间:约 50 ms
  • 封装:QFN48(7mm × 7mm,可润湿侧翼)

典型应用

  • 机器人关节(协作机器人、人形机器人中空角度反馈)
  • 中空电机与伺服电机绝对值编码器系统
  • 激光雷达(LiDAR)旋转台角度监测
  • 高精度直线位移与磁栅尺测量系统

芯片引脚定义

NSM3502 采用 QFN48(7mm × 7mm,可润湿侧翼)封装,包含 48 个功能引脚及底部 1 个散热与接地裸露焊盘(EPAD 49)。下表列出全部引脚名称、类型及在欧波福开发板上的具体连接:

引脚符号类型功能与评估板连接
1HRST数字输入硬件复位引脚,高电平 >10ms 复位,接 SW1 按键与 10kΩ 下拉
2FAULT数字输出异常诊断报警信号输出,推挽输出,默认高电平有效
3PWM数字输出PWM 角度信号输出,12-bit 分辨率,评估板接 LED D1 指示灯
4CAL_EN数字输入客户端自校准使能引脚,高电平触发芯片自校准流程
5AVDD电源模拟电源输入(3.0V~5.5V),挂接 100nF 去耦电容
6AGND电源模拟地,评估板上与 DGND 单点相连
7A数字输出增量式正交 A 信号输出(推挽驱动)
8B数字输出增量式正交 B 信号输出(推挽驱动)
9Z数字输出增量式零位 Z 信号输出,宽度可编程(1~128 LSB)
10U数字输出UVW 换向 U 相信号输出
11V数字输出UVW 换向 V 相信号输出
12W数字输出UVW 换向 W 相信号输出
13~25NC空引脚芯片内部未连接,评估板接 PCB 地平面以增强屏蔽
26TEST数字输入出厂测试专用引脚,评估板已在 PCB 上直接接地
27MISO数字输出SPI 从机输出脚,非选中状态下呈高阻态(Hi-Z)
28MOSI数字输入SPI 从机输入脚,在 SCLK 上升沿采样数据
29SCLK数字输入SPI 通信时钟输入脚,最高支持 16.6MHz
30CSN数字输入SPI 片选输入脚,低电平有效,带角度锁存功能
31DGND电源数字地,评估板上连接至主地平面
32DVDD电源数字电源输入(3.0V~5.5V),挂接 100nF 去耦电容
33VDDINT电源输出内部 LDO 输出(1.8V),芯片内置 1.8nF,板外挂 1uF 去耦
34RX数字输入UART 串口接收引脚
35REDE数字输出UART 通信收发驱动切换使能脚
36TX数字输出UART 串口发送引脚
37~48NC空引脚芯片内部未连接,评估板接 PCB 地平面以增强屏蔽
49EPAD散热焊盘芯片底部裸露焊盘,连接至接地平面,起散热与屏蔽作用

封装图

评估板硬件

评估板以 NSM3502(QFN48)为核心,集成供电去耦电路、SW1 硬件复位按键、D1 校准指示灯与 D2 电源指示灯。电源由 J1(2-Pin 2.54mm 端子)接入,全部角度与通信信号通过 J2(2×10 20-Pin 2.54mm 双排针)引出,涵盖 ABZ、UVW、SPI 与 UART 接口,方便接入电机驱动、机器人控制器或 PLC。

核心部件供应与技术支持

欧波福可提供包括芯片、磁环、评估板在内的核心部件一站式技术支持:除 NSM3502 开发评估板外,还可供应纳芯微 NSM3502 芯片与匹配的 16 / 32 / 64 对极双码道磁环(磁栅尺),并提供磁环选型、充磁参数匹配、自校准算法及量产导入支持。

如需选型支持,欢迎与我们联系!

发表评论

您的邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注

滚动至顶部