位置传感器

该库目前支持以下类型的位置传感器：

• 编码器
• 磁性传感器
• 霍尔传感器
• IMU（开发中）

编码器

编码器是目前工业界和爱好者社区中最常用的位置传感器。其主要优点是精度高、标准化程度高且噪声水平极低。简易FOC库几乎支持所有你能找到的编码器类型。以下是一个解释编码器主要工作原理的精彩短视频：YouTube 视频

编码器位置跟踪（脉冲计数）算法的代码效率，尤其是在 Arduino 设备上的实现，是 FOC 算法性能和平滑度的主要限制因素之一。编码器精度和执行效率之间存在明显的权衡，因此为你的应用选择合适的编码器非常重要。

示例	描述	链接	价格
	光学编码器 2400cpr	Ebay	10美元
	光学编码器 AMT103 可配置 cpr 48-8192	Mouser	20美元
	磁性编码器 AS5047U 16384cpr	Mouser YouTube 演示	15美元

编码器 CPR：Arduino UNO 的经验法则

对于 Arduino UNO，每秒的最大脉冲数不应超过 20,000。超过这个值后，就会开始出现执行问题。 选择编码器时，请考虑这一点，尤其是在使用多个电机的情况下。

示例

如果你的 CPR 值为 10000，那么你的电机最大转速将能达到 120rpm - 2 转/秒

磁性传感器

磁性位置传感器相比编码器有许多优势：

• 位置计算效率非常高（无需计数）
• 执行时间不取决于速度或传感器数量
• 不需要中断硬件
• 绝对位置值
• 价格低于编码器
• 安装简单

磁性传感器通常有几种不同的通信协议：

• ABI（✔️ 支持）- 与编码器接口完全相同
• SPI（✔️ 支持）
• I2C（✔️ 支持）
• 模拟（✔️ 支持）
• UVW（✔️ 支持）- 与霍尔传感器接口完全相同
• PWM（✔️ 支持）
• SSI

PWM 和 SSI 协议将测试其性能，并在后续步骤中实现。 如果您有兴趣实现其他通信方式，请告诉我们！

以下是一些受支持的磁性传感器：

示例	描述	链接	价格
	AS5047 SPI/ABI/PWM/UVW 14位	Mouser	15美元
	AS5048A SPI/PWM 绝对式 14位	Ebay	10美元
	AS5600 I2C/PWM 12位	Ebay	5美元

注意：I2C 上拉电阻

并非所有 I2C 总线都需要上拉电阻。但在某些情况下可能是必要的。特别是使用 STM32 开发板时。在这些情况下，你将无法与传感器通信。 为了实现通信，通常需要在 5V/3.3V 与 SCL 和 SDA 通道之间连接 4.7kOhm 的电阻。以下是一个关于此问题的很好的 stack overflow 问题：链接。
在未来版本的 简易FOC Shield 中，我将尝试也包含这些上拉电阻。

注意：UVW 接口

如果您希望使用磁性传感器的 UVW 接口，请确保将磁性传感器配置为与电机具有相同的极对数。此外，请注意磁性传感器和电机相位的对齐非常重要，可能需要一些时间来实现。

霍尔传感器

霍尔传感器在过去的 FOC 控制中非常常见，因为它们的换向简单。电机通常配备 3 个霍尔传感器，用于读取转子磁铁位置，并能以 60 度的分辨率确定电机的电角度。

这些传感器的主要优点是非常便宜，并且几乎可以添加到任何 BLDC 电机上。但如今，随着磁性传感器的出现，它们的使用越来越少。这些传感器的主要缺点之一是由于角度测量的量化程度较高，低速运行不平稳。

这些传感器的主要应用领域是各种运输车辆中的电动机。它们的电机通常功率非常高，在如此高的电流和磁场下，依赖任何类型的通信（I2C、SPI、SSI 等）都不是一个好选择。使用霍尔传感器的另一个原因是如果你无法接触到电机轴，或者无法将传感器与电机轴同轴安装。霍尔传感器安装在电机转子周围，这使得它们非常不具侵入性且易于集成。

你可以在任何电子供应商处找到霍尔传感器 IC，从 Ebay 和 Aliexpress 到 Mouser 和 Digikey，也可以在大多数当地电子商店找到。

示例	描述	链接	价格
	49E 霍尔传感器（10个）	Aliexpress	1美元

如果适合你的应用，你也可以考虑购买集成霍尔效应传感器的 BLDC 电机。

示例	描述	链接	价格
	BLDC 电机 集成霍尔传感器 100W	Aliexpress	40美元
	BLDC 电机 集成霍尔传感器 30W	Aliexpress	25美元

电机选择

购买 BLDC 电机前，请务必阅读 支持的电机文档。