安裝靈活的12位三軸霍爾角度傳感器 助力無人機電動云臺設計

　　當今，無人機可謂是遍地開花，其主要還是用于航拍。在無人機上，云臺是用來對固定相機或攝影機提供穩定的支撐設備，分為固定云臺、電動云臺和手持云臺三種。用來固定及控制攝像頭的電動云臺主要有兩軸、三軸兩種方式，其中三軸云臺對無人機在前進、后退時等飛機姿態的變化能進行影像穩定彌補，保證畫面穩定清晰，大疆Phantom3無人機就采用了三軸電動云臺。

　　電動云臺的核心器件為旋轉角度傳感器，通過檢測三個軸的旋轉角度來控制相應的BLDC進行動作。由于云臺的每個轉動部分空間都非常小，因此對于角度傳感器與電機旋轉軸的相對位置要求非常靈活。但絕大多數的角度傳感器結構靈活就會導致非線性誤差增大，檢測角度不準確等問題。因此，在無人機云臺中的應用中本文介紹世強代理的Melexis公司推出的一款磁鐵與霍爾芯片結合的可以任意放置的角度傳感器MLX90360。

一、MLX90360角度傳感器的應用

　　圖1列出了幾種Melexis三軸霍爾的角度傳感器與磁鐵的相對位置示意圖。可以任意將角度傳感器放置在磁鐵的軸末端或側邊，再通過后端的17點校準，使其輸出的曲線非常平滑。實際應用中可以非常靈活地根據結構的要求來選擇合適的檢測方式。

圖1：霍爾芯片與磁鐵相位位置

二、MLX90360工作原理

　　MLX90360工作原理如圖2所示，由三軸霍爾傳感器檢測云臺電機的旋轉角度，并將該角度信息送給MCU，由MCU處理后控制BLDC的旋轉。

　　Melexis的三軸霍爾傳感器采用了IMC(Integrated Magnetic Concentrator集磁片)技術。它可以檢測XYZ三個方向的磁場，磁鐵與霍爾芯片相對位置確定后，只需要配置傳感器內部EEPROM的MAPXYZ參數即可實現對應的角度檢測。更多產品信息也可以登錄世強元件電商APP，下載最新最全的資料。

圖2：云臺的控制原理

三、MLX90360應用電路

　　MLX90360應用電路如圖3所示，僅需少數的幾個濾波電容即可輸出與旋轉角度呈線性比例的模擬電壓。

圖3：電路原理圖

四、優勢

　　MLX90360特點：

　　安裝位置靈活，可以減小云臺的體積；

　　支持17點編程校準，輸出線性度好；

　　高達12位角度的分辨率。