TRINAMIC代理商 步进电机驱动 驱动IC 深圳市智联微电子有限公司面对编码器选型，长久以来，工程师不得不在“光学编码器的高精度”与“磁性编码器的坚韧性”之间做出艰难取舍。光学编码器如同精密但娇贵的仪器，一丝尘埃、一缕油污便足以令其失准；磁性编码器虽如磐石般耐造，却常在强磁环境中迷失方向。这种分裂的现状在人形机器人或协作机器人等高标准要求的领域，已成为技术落地的“拦路虎”。
麦歌恩微电子（现隶属纳芯微）深刻洞察这一核心矛盾，推出MT6901——一款基于电涡流感应技术的高速、高精度角度编码器芯片。它不仅仅是传统方案的简单替代，更是一个融合精度、可靠性与智能于一体的系统性解决方案。
一、电感式编码器的设计哲学
MT6901摒弃了光学编码器对光路的依赖，也避免了磁编码器对背景磁场的敏感，选择了一条更为稳健的路径：
- “面”式空间感知：不同于点的或者线的测量，电感编码器通过激励线圈向特制转子发射高频电磁场，并由接收线圈捕捉受转子位置调制的空间磁场变化。这种“面对面”的交互，天然具备强大的共模噪声抑制能力，对空间中的点状强磁干扰或分布式电磁干扰（EMI）形成“免疫”。
- 环境无畏者：它继承了磁性编码器耐受高振动、无惧粉尘、油污、冷凝水乃至磁性粉尘污染的“钢铁之躯”。同时，其精度与重复性直逼光学编码器，且无需昂贵且复杂的气密或迷宫式密封。这意味着产品适配从洁净车间到喷涂产线、从户外移动机器人到工业机械臂关节的全场景。
- 结构解放，设计自由：电感式编码器的另一优势在于其高度灵活性。其系统由PCB定子与金属（或电导材料）转子构成，定子线圈可自由布线。这彻底打破了传统磁编码器与光学编码器受限于固定尺寸Sensor-IC的桎梏，尤其适配对中空轴、大孔径、异形结构有强烈需求的现代机电一体化设计，为机器人关节、直接驱动电机、手术器械等开辟了全新的物理实现可能。
二、智慧内核：创新架构与精妙细节
1、三层电感技术与双面采集：精度“+”，干扰“-”
MT6901采用三层PCB布局与双转子感应的创新设计，通过电磁感应实现双面信号采集，从根本上消除传统方案单侧感应的局限性，形成了“内环套外环”的感应方案，如同为位置测量配备了“立体视觉”：
- 动态抵消共模误差：双面信号进行差分处理，可有效消除因温度漂移、供电波动带来的共同噪声。
- 解决走线干扰：中空区域的线缆不再是干扰源，其对称磁场设计能有效规避EMC问题。
- 提升信号质量与精度：双路数据采集为后续数字处理提供了更丰富、更可靠的信息源，为高分辨率角度解算奠定硬件基础。
2、全集成信号链：从磁场到数字位的优雅旅程
MT6901内部集成了一套完整的信号处理：
- 激励与接收：内置振荡器驱动激励线圈产生稳定高频交变磁场，8通道接收前端捕捉磁通量变化；
- 信号调理：接受线圈产生信号电压经解调，再由高性能ADC转换为数字信号，送往DSP；
- 智能解算：强大DSP核心执行补偿、校准、角度求解（细分/粗分）、游标计算，合成高精度绝对角度值；
- 多重输出接口：计算结果通过用户选择的接口实时、无误地送达系统控制器；
- 辅助模块：集成低压差稳压模块（LDO）、时钟振荡器（OSC）、参考电源（REF）、电可擦除可编程存储器（EEPROM）等模块。
功能框图
3、三重智能校准体系：将系统精度推向极致
构成传感器各个组成部分的非理想性会给最终角度输出带来误差，而MT6901构建了三重校准“金字塔”用来减少非理想因素对最终输出角度的影响。
第一重：客户端简洁自校准
无需精密工装，安装好定转子后连续转动数圈（可非匀速），即可自动补偿安装偏心、小幅倾斜等主要非线性误差。通过CAL_B引脚拉低或寄存器操作触发，校准转速需匹配线圈极对数（如32对极细分线圈+5对极粗分线圈，转速需8~120RPM或375~4800RPM），极大简化现场安装调试。校准后典型线性度（INL）±0.1°。
第二重：客户端匀速自校准
系统以＜3‰波动的平稳转速运行192圈以上，芯片深度学习并补偿机械加工、装配造成的周期性误差。通过SPI配置可适配不同转速区间（32~6000RPM），校准后典型INL±0.02°，满足高精度场景需求。
第三重：非线性（NLC）校准
NLC校准由一张128个点的查找表组成，每个点都记录在MT6901的EEPROM中。通过与超高精度参考编码器对拖，在128个等分点上进行比对学习，生成参数并写回MT6901进行校准。校准后典型INL＜0.01°，适配尖端精密控制场景。
三、灵活交互：赋能多样化系统设计
MT6901提供丰富输出接口组合，确保与新旧系统无缝对接：
（1）增量输出（ABZ）：可编程1~16384 脉冲/圈，或者是65536步/圈，Z信号宽度可在1~128LSB或45°~240°间编程，完美兼容传统伺服驱动器、PLC系统；
（2）绝对位置输出：
- 4线SPI：输出21位绝对角度数据，支持MODE=1（CPOL=0，CPHA=1）时序，CRC校验保障数据可靠，满足高速实时性需求；
- UART：可配置17位/23位分辨率，波特率支持5Mbps/4.0Mbps，搭配RS-485驱动芯片增强抗干扰性，直接构建伺服闭环；
- 单线PWM：12位分辨率，频率125Hz~2kHz可编程，布线简单，适用于资源有限的MCU或冗余监控信号；
（3）电机换相信号（UVW）：可编程支持1~16对极无刷直流电机（BLDC），直接输出理想霍尔换相逻辑，简化电机驱动设计。
核心参数表
| 参数类别 | 规格细节 |
| 精度指标 | 简洁自校准INL±0.1°，匀速自校准INL±0.02°，NLC校准INL＜0.01°；迟滞0~0.176°可编程 |
| 动态性能 | 最高转速12000RPM，系统延时典型10μs，阶跃响应时间典型250μs |
| 供电与功耗 | 供电电压3.0~5.5V，工作电流典型33.8mA；上电准备时间典型5ms |
| 可靠性指标 | ESD防护HBM±4kV、CDM±1kV；支持激励线圈断线、信号幅值超范围等故障诊断 |
| 封装与工温 | QFN5×5封装；-40℃~125℃内均可正常工作 |
封装外观图
四、应用场景
MT6901可成为以下高要求场景中，新设计或替代传统方案的优选：
- 人形机器人及协作机器人关节：高抗振性保障动态运动中的读数稳定，中空结构方便内部走线，免疫电机本体电磁干扰，12000RPM高转速适配关节快速运动。
- 高端伺服电机与直接驱动电机：23位绝对精度满足精密定位，ABZ/UVW多重接口简化系统架构，高环境鲁棒性延长维护周期，闭环步进电机控制场景适配性优异。
- 汽车电动转向（EPS）、线控底盘：耐受车规级温度、振动及油污环境，故障诊断功能提升行车安全。
- 工业自动化：高精度，高抗污染，高抗电磁干扰，适应恶劣环境，如食品饮料机械（冲洗环境）、纺织机械（飞絮环境）等。
- 医疗与高端设备：手术器械的异形结构适配、精密仪器的高精度需求均能满足，无磁干扰设计保障设备稳定性。
此外，MT6901可用于设计直线DEMO：两种方案，方案一为线圈移动，靶片不动；方案二为线圈不动，靶片移动。其中，方案一3cm行程测试结果误差范围保持在-0.005mm至0.005mm左右,10cm行程测试结果误差则保持在-0.01mm至0.02mm之间。
五、结语
MT6901电感式编码芯片，以电涡流技术为核心，既具备光学编码器的高精度，又拥有磁性编码器的强鲁棒性，以三层智能校准、灵活接口与结构自由度，打破传统选型困局。
它不仅精准测量角度，更向核心运动系统注入“空间感知智慧”，助力锚定精度，无畏环境，驰骋未来。如需了解更多有关MT6901的信息或申请样品，可联系官方授权代理商：sales@chiplinkstech.com（邮箱），微信公众号：智联微-电机控制芯片，提供选型服务与技术支持。
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