Turvallisemman maailman suunnittelu käyttämällä valvontakameroissa energiatehokkaita PTZ-mikropiirejä

Videovalvonnan käyttö lisääntyy koko ajan, mikä johtuu osittain tekoälyn (AI) kehittymisestä osana erilaisia älykaupunkihankkeita, joissa yleisiä teitä, käytäviä ja kokoontumispaikkoja valvotaan älykkäästi ja automaattisesti. Videovalvontaa käytetään turvallisuuden parantamiseksi yhä enemmän myös suljetuissa tiloissa, kuten toimistoissa, vähittäismyymälöissä, asuinrakennusten auloissa, supermarketeissa, museoissa, rakennustyömailla, teollisuusympäristöissä ja varastoissa. Kun tämä laaja-alainen käyttö yhdistetään tekoälyperusteisen analyysin vaatimuksiin, suunnittelijoilla on haasteena samanaikaisesti sekä järjestelmätehokkuuden ja suorituskyvyn parantaminen että kustannusten laskeminen.

Nämä parannukset voidaan suurelta osin toteuttaa käyttämällä kompakteja, vähävirtaisia, herkkiä ja korkearesoluutioisia kuvannusmikropiirejä yhdessä älykkäiden ja tarkkojen liikeohjausjärjestelmien kanssa. Suunnittelijat voivat tämän lähestymistavan elementtejä hyödyntämällä toteuttaa energiatehokkaan videoetävalvonnan, jolloin aluetta tai tiloja ei tarvitse tarkistaa fyysisesti kameran suoran näkölinjan ulkopuolelle jäävien epäselvien kuvien tai tilanteiden vuoksi.

Ratkaistavana on kuitenkin useita teknisiä haasteita, kuten millä tahansa kasvavalla sovellusalueella. Monet niistä voidaan ratkaista suoraan käyttämällä energiatehokkaita elektronisia alijärjestelmiä kameran panorointiin, kallistukseen ja zoomaukseen (PTZ).

Tässä artikkelissa tarkastellaan PTZ:n roolia valvonnassa ja käsitellään sitä, miten PTZ-toimintojen ohjaamiseen tarkoitettu energiatehokas, tarkka ja vähävirtainen moottori- ja liikeohjauselektroniikka on avainasemassa videovalvontajärjestelmien toteuttamisessa. Sen jälkeen artikkelissa esitellään ja tarkastellaan TRINAMIC Motion Control GmbH:n (kuuluu nykyään yritykseen Analog Devices, Inc.) liikeohjausmikropiirien käyttöä.

PTZ-liikeohjaus parantaa tehokasta valvontaa

Nykyiset videovalvontajärjestelmät ovat paljon muutakin kuin vain kiinteästi kohdealueelle suunnattu kamera, olipa kyse sitten turvajärjestelmistä tai prosessien monitoroinnista. Tekoäly tehostaa otettujen kuvien käyttöä vähentäen vääriä hälytyksiä ja varmistaen resurssien optimaalisen käytön. Moottoroitu PTZ puolestaan mahdollistaa kameran liikkeen vasemmalta oikealle (panorointi) ja ylös ja alas (kallistus), jolloin valvottavaa aluetta voidaan laajentaa (kuva 1). Sekä tekoäly että PTZ edistävät tehokkaampaa ja yleisesti ”vihreämpää” lähestymistä valvontaan. PTZ-toimintoja käyttämällä liikettä voidaan ohjata järjestelmäsuunnittelusta riippuen autonomisesti kamerakokoonpanolla, turvajärjestelmän etäohjaamana tai jopa manuaalisesti.

Kuva 1: Valvontakamera, jonka ominaisuuksiin kuuluvat panorointi vasemmalta oikealle, kallistus ylös- ja alaspäin sekä zoomaus lähemmäksi/kauemmaksi (PTZ), tarjoaa paljon enemmän joustavuutta kuin staattinen, liikkumaton kamera. (Kuvan lähde: Aximmetry Technologies Ltd.)

Tämä kameran liike panoroimalla ja kallistamalla ratkaisee laajakulmaobjektiivin ja laajan kuva-alan (FOV) käyttöön liittyvän kompromissin. Niillä voidaan kuvata laajempi alue, mutta yksityiskohtien kärsimisen ja kohteiden kaarevuusvääristymisen kustannuksella. PTZ-ominaisuus tuo turvajärjestelmään myös kustannussäästöjä, sillä yksi kamera voi hoitaa useiden staattisten kameroiden tehtävät.

Kameran liikettä voidaan ohjata eri tekniikoilla. PTZ-ominaisuudella varustetut valvontakamerat tukevat monesti myös useita esiasetettuja näkymiä, jolloin käyttäjä voi määritellä haluamansa valvontanäkymät sekä näkymästä toiseen vaihdon järjestyssekvenssin ja ajoituksen. Tämä mahdollistaa laajan alueen etävalvonnan ilman käyttäjän toimenpiteitä.

Elektroniikan sovittaminen PTZ-moottoreihin

Vaikka liikeohjaus onkin PTZ-toteutuksen ydin, tehokkaiden PTZ-järjestelmien tärkeisiin ominaisuuksiin kuuluvat myös sujuva ja tarkka seuranta ensiluokkaisen moottorinohjauksen avulla. Suunnittelijat voivat harkita sekä harjattomia DC-moottoreita että vaativampia – mutta usein hyödyllisempiä – askelmoottoreita tarvittaessa suurta tarkkuutta. Tarvittava sulavuus ja tarkkuus voidaan toteuttaa ADI:n Trinamic-teknologian ja mikropiirien avulla.

Myös pieni virrankulutus on kriittisen tärkeää. Monet sofistikoituneella PTZ-ohjauksella varustetut valvontakamerat käyttävät nykyään Power over Ethernet (PoE) -teknologiaa. Uusin PoE-standardi (IEEE 802.3bt-2018) tukee jopa 100 wattia Ethernet-kaapeliliitäntää kohden.

PTZ-järjestelmien suunnittelijoilla on moottorityypin suhteen kolme valintamahdollisuutta, ja valinta ratkaisee, mitä ohjausmikropiirejä käytetään. Vaihtoehdot ovat perinteinen harjallinen DC-moottori, harjaton DC-moottori (BLDC) ja askelmoottori (kuva 2).

Kuva 2: Kolme DC-perusmoottoria ovat kunnianarvoinen harjallinen, harjaton ja askelmoottori. (Kuvan lähde: Analog Devices)

Jokaiseen moottorirakenteeseen liittyy kompromisseja ominaisuuksien, suorituskyvyn ja hallinnan/ohjauksen tarpeiden suhteen:

Harjallinen DC-moottori oli ensimmäinen DC-moottori, ja se on ollut menestyksekkäästi käytössä yli 100 vuotta. Tämä moottori on rakenteeltaan yksinkertainen, mutta hankalasti ohjattava. Se sopii parhaiten tilanteisiin joissa se voi pyöriä rajoituksetta eikä niinkään tarkkaan paikannukseen tai stop-and-go-käyttöön. Lisäksi sen harjat kuluvat, niiden luotettavuuteen liittyy ongelmia ja ne voivat aiheuttaa liikaa sähkömagneettisia häiriöitä (EMI). Vaikka harjallista moottoria käytetään edelleen edullisissa massamarkkinasovelluksissa, kuten leluissa, ja jopa joissakin korkealuokkaisissa sovelluksissa, kuten lääketieteellisissä infuusiopumpuissa, se ei yleensä ole varteenotettava vaihtoehto PTZ-ratkaisuihin.

BLDC-moottori (jota kutsutaan myös elektronisesti kommutoiduksi eli EC-moottoriksi) sopii hyvin asentoanturilla varustettuihin suljetun silmukan rakenteisiin, jolloin anturia voidaan käyttää myös nopeuden säätöön (kuva 3). Tällä moottorilla voidaan saavuttaa korkea nopeus ja pitkä käyttöikä sekä korkea tehotiheys.

Kuva 3: BLDC-moottoria käytetään useimmiten suljetun silmukan rakenteessa paikannustarkkuuden ja korkean nopeuden saavuttamiseksi; akselille asennettu asentoanturi antaa tarvittavan palautteen servo-ohjaimelle. (Kuvan lähde: Analog Devices)

BLDC-moottoreiden ohjaus edellyttää moottorin staattorikäämeihin johdetun virran tarkkaa ajoitusta. Suorituskyvyn ja tarkkuuden parantamiseen käytetään usein suljetun silmukan takaisinkytkentää. Siinä voidaan käyttää enkooderia roottorin asennon tunnistukseen ja käämivirran mittausta piireissä, joissa käytetään kenttäsuuntautunut ohjausta (FOC) (lisää FOC-ohjauksesta jäljempänä).

Monivaiheinen servo/moottorinohjain Trinamic TMC4671-LA on erityisesti tähän tehtävään suunniteltu mikropiiri. Se sisältää valmiiksi sulautetun FOC-algoritmin BLDC-moottoreita varten (kuva 4).

Kuva 4: BLDC-moottoreille tarkoitetussa Trinamic TMC4671-LA-servo/moottorinohjaimessa on sulautettu FOC-algoritmi valmiina. (Kuvan lähde: Analog Devices)

Sitä voidaan käyttää myös muiden moottorityyppien kanssa, esimerkkeinä synkroniset kestomagneettimoottorit (PMSM) sekä kaksivaiheiset askelmoottorit, DC-moottorit ja äänikela-aktuaattorit. Huomaa BLDC- ja PMSM-moottorin välinen ero: ensin mainittu on tasavirtamoottori (DC), kun taas PMSM-moottori on vaihtovirtamoottori (AC). BLDC-moottori on siten elektronisesti kommutoitu tasavirtamoottori, jossa ei ole fyysistä kommutaattorikokoonpanoa. PMSM-moottori on puolestaan synkroninen AC-moottori, joka käyttää kestomagneetteja tarvittavan kenttäherätteen tuottamiseen.

TMC4671-LA käyttää SPI- tai UART-perusliitäntää kommunikointiin mikrokontrollerin kanssa. Se toteuttaa kaikki tarvittavat ohjaustoiminnot ja -ominaisuudet laitteistotasolla samoin kuin lisäksi virhe- ja vikatilojen valvonnan. Se sisältää integroidut analogia-digitaalimuuntimet (ADC), asentoanturiliitännät, asentointerpolaattorit ja muut toiminnot, jotka tarvitaan erilaisten servosovellusten täydelliseen ohjaukseen.

Nämä toiminnot ovat ratkaisevan tärkeitä BLDC-moottorin ohjaukseen liittyvien haasteiden ratkaisemiseksi, sillä nämä algoritmit ovat hyvin sofistikoituneita. Onneksi mikropiiri hoitaa täysin kaikki nämä monimutkaiset yksityiskohdat, joten ne eivät rasita suunnittelijaa tai järjestelmän mikrokontrolleria (kuva 5).

Kuva 5: TMC4671-LA sisältää ja käyttää useita linkitettyjä toimilohkoja, jotka tarvitaan kompleksisiin ja tarkkoihin BLDC-ohjaustoimintoihin, kuten FOC-ohjaukseen. Se vapauttaa näin suunnittelijan ja isäntäprosessorin tästä tehtävästä. (Kuvan lähde: Analog Devices)

Sen 100 kilohertsin (kHz) ohjaussilmukkataajuus, joka on viisi kertaa monien BLDC-ohjaimien 20 kHz:n taajuutta korkeampi, tarjoaa erittäin tärkeitä etuja. Niihin kuuluvat nopeampi asettumisaika, nopeampi reagointi vääntömomentin ohjauskomentoihin, parempi asentovakaus ja pienempi ylivirtatilanteiden riski. Jälkimmäiset voivat vaurioittaa moottorinohjainta tai moottoria.

Askelmoottori tarjoaa vaihtoehdon BLDC-moottorille. Tämä moottori soveltuu hyvin avoimen silmukan paikannukseen tai nopeaan käyttöön ja tarjoaa korkean vääntömomentin pienillä ja keskisuurilla nopeuksilla (kuva 6). Suorituskyvyltään vastaavat askelmoottorit ovat yleisesti ottaen halvempia kuin BLDC-moottorit, mutta niiden käyttöön liittyy haasteita, jotka täytyy ratkaista.

Kuva 6: Askelmoottoriohjaimella on BLDC-moottorinohjaimeen verrattuna suorempi reitti isännästä moottorinohjaimiin ja moottoriin. (Kuvan lähde: Analog Devices)

Askelmoottoriohjaimen signaalireitti vaikuttaa ensisilmäyksellä hieman BLDC-moottoriohjainta yksinkertaisemmalta. Vaikka tämä on tietyllä tavalla totta, tarkan ja tehokkaan askelmoottoriohjaimen täytyy tarjota erityistoimintoja kyseisen moottorin tarpeiden täyttämiseksi.

Sellaiset mikropiirit, kuten TMC5130A, joka on huipputehokas sarjaliikennerajapinnoilla varustettu kaksivaiheisille askelmoottoreille tarkoitettu ohjain ja ohjainmikropiiri, on suunniteltu minimoimaan tai poistamaan näihin moottoreihin liittyvät ongelmat (kuva 7).

Kuva 7: TMC5130A on huipputehokas sarjaliikennerajapinnoilla varustettu kaksivaiheisille askelmoottoreille tarkoitettu ohjain ja ohjainmikropiiri. (Kuvan lähde: Analog Devices)

Tässä laitteessa yhdistyvät joustava ramppigeneraattori kohteiden automaattista paikannusta varten ja erittäin kehittynyt askelmoottoriohjain. Laitteessa on myös sisäiset MOSFET-transistorit, jotka voivat syöttää suoraan jopa 2 ampeerin (A) käämivirran (2,5 A huippu). Laitteen tarjoama resoluutio on 256 mikroaskelta kokonaista askelta kohti.

TMC5130A menee kuitenkin askelmoottorien perusohjausta pidemmälle, sillä se vastaa joihinkin haasteisiin, joita suunnittelijat kohtaavat, kun he päättävät käyttää tätä moottorityyppiä. Kaksi merkittävintä ja huomattavinta tekijää ovat moottorin askelten aikana syntyvä ääni sekä moottorin toiminnan ”pehmeys”. Ne eivät välttämättä ole ongelma esimerkiksi teollisuussovelluksissa, mutta PTZ-valvontakäytössä ne voivat häiritä ja jopa haitata.

TMC5130A käyttää ensin mainitun haasteen ratkaisemiseksi StealthChop-teknologiaa, joka on valmistajakohtainen jännitepohjainen pulssinleveysmodulaatiohakkuri (PWM), joka moduloi virtaa käyttöjakson mukaisesti (kuva 8). Tämä toiminto on optimoitu alhaisia ja keskisuuria nopeuksia varten ja se vähentää ääntä huomattavasti.

Kuva 8: TMC5130A-piirin StealthChop-tekniikka moduloi ohjausvirtaa käyttöjakson mukaan, mikä vähentää huomattavasti askelmoottorin synnyttämää ääntä. (Kuvan lähde: Analog Devices)

Toiseen haasteeseen TMC5130A vastaa SpreadCycle-tekniikalla, joka on valmistajakohtainen virrankatkontatekniikka. Tämä syklikohtainen virtaan perustuva virrankatkontajärjestelmä vaimentaa ohjausvaiheita hitaasti, mikä vähentää sähköisiä häviöitä ja vääntömomentin aaltoilua. Siinä käytetään hystereesiin perustuvaa moottorin virran keskiarvoistamista tavoitevirran mukaan, jolloin moottorin virralle tuotetaan siniaalto myös suurilla nopeuksilla (kuva 9).

Kuva 9: TMC5130A-piirin syklikohtainen virtaan perustuva MOSFET-katkontajärjestelmä SpreadCycle vähentää sähköisiä häviöitä ja vääntömomentin aaltoilua. (Kuvan lähde: Analog Devices)

TMC5130A-piirin muita ainutlaatuisia ominaisuuksia ovat moottorin pysähtymisen tunnistus StallGuard ja dynaamisesti adaptiivinen virranohjaus CoolStep, joista jälkimmäinen hyödyntää edellistä.

StallGuard tarjoaa anturittoman kuorman mittauksen vastasähkömotorisen voiman (EMF) kautta ja voi pysäyttää moottorin yhden kokonaisen askeleen sisällä, mikä suojaa moottorinohjainta ja moottoria. Lisäetuna sen herkkyyttä voidaan säätää sovelluksen vaatimusten mukaan. CoolStep säätää moottorin virtaa vastasähkömotorisen voiman StallGuard-arvon perusteella. Se voi vähentää moottorin virtaa 75 % kuormituksen ollessa alhainen, mikä tuo säästää tehoa ja tuottaa vähemmän lämpöä.

TMC5130A tukee vain yhtä kaksivaiheista askelmoottoria. Haluttaessa ohjata kahta kaksivaiheista askelmoottoria, TMC5072 tarjoaa monia samoja ominaisuuksia (kuva 10). Se voi ohjata kahta toisistaan riippumatonta käämiä enintään 1,1 A:n virralla käämiä kohti (huippuvirta 1,5 A). Kaksi ohjainta voidaan myös kytkeä rinnakkain niin, että yksittäiseen käämiin voidaan syöttää 2,2 A (huippuvirta 3 A).

Kuva 10: TMC5072 on kahden ohjaimen versio mallista TMC5130A; kahta itsenäistä lähtöä voidaan käyttää rinnakkain. (Kuvan lähde: Analog Devices)

FOC muuttaa skenaariota

Myös asennon takaisinkytkentään liittyy ongelma. Askelmoottorit eivät vaadi takaisinkytkentää, mutta niihin lisätään tämä toiminto usein huipputarkan ohjauksen varmistamiseksi, kun taas BLDC-ratkaisut vaativat sen. Takaisinkytkentä toteutetaan yleisesti enkooderin avulla (joka perustuu yleensä Hall-antureihin tai optisiin enkoodereihin), mutta sitä rajoittavat päivitysnopeus ja resoluutio sekä sen järjestelmään lisäämä prosessointitaakka.

BLDC-moottoreita varten on olemassa toinenkin ohjausvaihtoehto. Kenttäsuuntautunut ohjaus (FOC), joka tunnetaan myös nimellä vektoriohjaus (VC), kehitettiin ratkaisemaan takaisinkytkennän päivitysnopeuteen ja resoluutioon sekä enkooderin kustannuksiin ja asennukseen liittyvät ongelmat.

Lyhyesti sanottuna FOC on moottoreiden virran säätöjärjestelmä, jossa käytetään magneettikentän suuntausta ja moottorin roottorin asentoa. Se perustuu siihen ”yksinkertaiseen” havaintoon, että sähkömoottorin roottoriin vaikuttaa kaksi voimakomponenttia. Toinen komponentti, jota kutsutaan suoraksi (tai nimellä I_D), vetää vain radiaalisessa suunnassa, kun taas toinen komponentti, kvadratuuri (tai I_Q), käyttää vääntömomenttia vetämällä tangentiaalisesti (kuva 11).

Kuva 11: FOC-ohjauksen ideana on periaate, jonka mukaan roottoriin kohdistuu kaksi ortogonaalista voimaa, joista toinen on roottorin akseliin nähden radiaalinen ja toinen tangentiaalinen. (Kuvan lähde: Analog Devices).

Ideaalinen FOC tarjoaa virran ohjauksen suljetulla silmukalla, jolloin aikaansaadaan puhdas vääntömomenttia tuottava virta (I_Q) – ilman tasavirtaa, I_D. Se säätää sen jälkeen ohjausvirran voimakkuutta niin, että moottori tuottaa halutun vääntömomentin. Yksi FOC-ohjauksen monista ominaisuuksista on se, että se maksimoi aktiivisen tehon ja minimoi lepovirran.

FOC on energiatehokas tapa ohjata sähkömoottoria. Se sopii hyvin olosuhteisiin, joissa moottorin dynamiikka ja nopeus ovat korkeita, ja tarjoaa luonnostaan vaarattomat toiminnot suljettua silmukkaa käyttävän ohjauksen ansiosta. Se käyttää yleistä vastukseen perustuvaa virranmittausta staattorin käämien läpi kulkevan virran suuruuden ja vaiheen sekä roottorin kulman mittaamiseen. Roottorin mitattua kulmaa säädetään sitten magneettisten akselien mukaan. Roottorin kulma mitataan Hall-anturilla tai asentoenkooderilla, joten roottorin magneettikentän suunta tunnetaan.

FOC-ohjauksen havainnoista on kuitenkin pitkä ja erittäin kompleksinen matka lopulliseen moottorinohjausjärjestelmään. FOC edellyttää joidenkin staattisten parametrien, kuten moottorin napaparien lukumäärän, enkooderi-impulssien lukumäärän kierrosta kohti, enkooderin suunnan suhteessa roottorin magneettiseen akseliin sekä enkooderin laskentasuunnan sekä joidenkin dynaamisten parametrien, kuten vaihevirtojen ja roottorin suunnan, tuntemista.

Lisäksi vaihevirtojen suljetun silmukan ohjaukseen käytettävien kahden PI-säätimen proportionaali- ja integraaliparametrien (P ja I) asetus riippuu moottorin sähköisistä parametreista. Näihin parametreihin kuuluvat resistanssi, induktanssi, moottorin vastasähkömotorisen voiman vakio (joka on myös moottorin vääntömomenttivakio) sekä syöttöjännite.

Haasteena suunnittelijoille FOC-ohjauksessa on kaikkien parametrien suuri vapausasteiden määrä. Vaikka FOC-ohjauksen vuokaaviot ja jopa lähdekoodi ovat yleisesti saatavilla, sen toteuttamiseen tarvittava varsinainen ”toimituskelpoinen” koodi on kompleksinen ja sofistikoitunut. Se sisältää useita koordinaattimuunnoksia – Clarken muunnoksen, Parkin muunnoksen, käänteisen Parkin muunnoksen ja käänteisen Clarken muunnoksen – jotka ovat muodoltaan matriisikertolaskuja, sekä intensiivistä toistuvaa laskentaa. Verkossa on saatavilla lukuisia FOC-tutoriaaleja kvalitatiivisista ja yhtälöttömistä/kevyistä aina erittäin matemaattisiin saakka. TMC4671-piirin tekniset tiedot sijoittuu asteikon puoliväliin ja siihen tutustuminen kannattaa.

FOC-ohjauksen toteuttaminen laiteohjelmistolla vaatii prosessorilta huomattavasti laskentatehoa ja resursseja, mikä rajoittaa suunnittelijan vaihtoehtoja prosessorin valinnassa. TMC4671-piiriä käyttämällä suunnittelijoilla on kuitenkin valittavissaan paljon laajempi valikoima mikroprosessoreita ja jopa edullisia mikrokontrollereita. Samalla he vapautuvat koodausongelmista, kuten keskeytyskäsittelystä ja suorasta muistin käytöstä. Tarvitaan vain yhteys TMC4671-piiriin sen SPI- (tai UART-) tiedonsiirtoporttien kautta, sillä ohjelmoinnin ja ohjelmistosuunnittelun sijaan tarvitaan vain alustaminen ja kohdeparametrien asettaminen.

Ohjainta ei saa unohtaa

Jotkin moottoriohjausmikropiirit, kuten askelmoottoreille tarkoitetut mallit TMC5130A ja TMC5072, sisältävät moottorin hilaohjauksen noin 2 A:n virralla. Toiset mikropiirit, kuten BLDC-moottoreille tarkoitettu TMC4671-LA, eivät puolestaan sisällä sitä. Sellaiset laitteet kuten puolisilta-hilaohjainmikropiiri TMC6100-LA-T tarjoavat näihin tilanteisiin vaadittavan kapasiteetin (kuva 12). Tämä kolmen puolisillan MOSFET-hilaohjain käyttää 7 × 7 millimetrin (mm) QFN-koteloa. Se syöttää jopa 1,5 A:n ohjausvirran ja soveltuu ulkoisten jopa 100 A:n käämivirran MOSFET-transistorien ohjaukseen.

Kuva 12: Puolisilta-hilaohjainmikropiiri TMC6100-LA-T syöttää jopa 1,5 A:n ohjausvirran ja soveltuu ulkoisten jopa 100 A:n käämivirran MOSFET-transistorien ohjaukseen. (Kuvan lähde: Analog Devices).

TMC6100-LA-T-piirin ohjausvirta-asetukset voidaan tehdä ohjelmistollisesti järjestelmän optimoinnissa. Se tarjoaa myös sellaiset ohjelmoitavat turvatoiminnot kuten oikosulun tunnistuksen ja ylikuumenemisen raja-arvot. Yhdessä SPI-diagnostiikkaliitännän kanssa sen avulla voidaan toteuttaa robusteja ja luotettavia ratkaisuita.

Trinamic tarjoaa universaalin arviointikortin TMC6100-EVAL markkinoilletuontiajan nopeuttamiseksi ja parametrien optimoinnin ja ohjaimen hienosäädön helpottamiseksi (kuva 13). Tämä yksikkö helpottaa laitteiston käsittelyä ja se sisältää käyttäjäystävällisen ohjelmistotyökalun evaluointia varten. Järjestelmä koostuu kolmesta osasta: peruskortista, useita testipisteitä sisältävä liitinkortista, TMC6100-EVAL-kortista sekä TMC4671-EVAL FOC -ohjaimesta.

Kuva 13: Universaali evaluointikortti TMC6100-EVAL helpottaa ohjainparametrien optimointia sekä ohjaimen hienosäätöä moottoriin ja kuormitustilanteeseen sopivaksi. (Kuvan lähde: Analog Devices)

Yhteenveto

Valvonta- ja turvallisuuskamerat ovat tehokas keino vähentää fyysistä matkustamista ja siihen liittyvää energiankulutusta. Niissä hyödynnetään usein PoE-virransyöttöä. Näitä kameroita on parannettu moottorikäyttöisellä PTZ-ohjauksella, mutta tämä ohjaustoiminto on kompleksinen. Kuten artikkelissa on esitetty, Trinamicin mikropiirit mahdollistavat sulavan ja tarkan liikkeen ja paikannuksen panoroinnissa, kallistuksessa ja zoomauksessa käytettäville harjattomille ja askelmoottoreille niihin integroitujen erilaisten tehokkaaseen moottorinohjaukseen tarvittavien toimintojen (ja tarvittaessa hilaporttiohjaimien) ansiosta.

Trinamic tarjoaa insinööreille laajan valikoiman ratkaisuja, jotka nopeuttavat sovellustarpeisiin räätälöityjen tehokkaiden ja tarkkojen moottorinohjausjärjestelmien toteuttamista. Nämä tuotteet ratkaisevat laitteistohaasteet ja minimoivat siten yleisesti suunnittelun ja ohjelmiston kompleksisuuden.

Vastaavaa aineistoa

1. TMC5130 Stepper Motor Driver and Controller with StealthChop™ (Training Module)
2. Dual-Axis Stepper Motor Controller and Driver IC with StealthChop™