Notes

Conversion of gauss to tesla:

1µG = 0.1nT, 1mG = 100nT, 1G = 100µT, 10G = 1mT, 10,000G = 1T

Relationship between Magnetic Flux Density (B) and Magnetic Field Strength (H):

For SI in vacuum or air a flux density of 1 T = 796 kA/m.

For cgs in vacuum or air a flux density of 1 gauss = 1 oersted.

Запись данных по адресу в памяти

Предположим, что читая описание периферийного блока, мы поняли, что для его корректной работы необходимо записать в него число 0x3B. Адрес регистра 0x60004012. Регистр 32-битный.

Значение 0x60004012 есть не что иное, как значение указателя на ячейку памяти. Нужно именно это и указать в программе, то есть сделать преобразование типов согласно синтаксису языка C:

(unsigned long*) (0x60004012)

Таким образом, у нас есть указатель на элемент. Теперь нужно в этот элемент записать необходимое значение. Делается это разыменовыванием указателя. Таким образом получаем правильную команду:

*(unsigned long*) (0x60004012) = 0x3B;

Установка произвольных бит в 1

Предположим, что необходимо установить «1» в 7 и 1 биты по адресу 0x60004012, при этом не изменив значение всех остальных бит в регистре. Для этого необходимо использовать бинарную операцию |.

*(unsigned long*) (0x60004012) |= 0x82;

*(unsigned long*) (0x60004012) |= 0b1000 0010;

Данная операция на самом деле занимает не менее 3 тактов — считывание значения, модификация, запись. Иногда это не допустимо, поскольку между считыванием и записью значение одного из бит, которые нам запрещено изменять, могло быть изменено периферийным блоком.

Установка произвольных бит в 0

Предположим, что необходимо установить «0» в 7 и 1 биты по адресу 0x60004012, при этом не изменив значение всех остальных бит в регистре. Для этого необходимо использовать бинарную операцию &.

*(unsigned long*)(0x60004012) &= 0xFFFFFF7D;

*(unsigned long*)(0x60004012) &= 0b1111 1111 1111 1111 1111 1111 0111 1101; // 32 bit

*(unsigned long*)(0x60004012) &= (~0x82);

MAX6325EPA

Источники опорного напряжения характеризуются целым рядом параметров, включая номинальное выходное напряжение и его температурную зависимость. Последняя составляет 0,75 ppm/C (TYP). Величина взята из справочного листка на MAX6325EPA. Единицы ppm - это аббревиатура "parts per million", частей на миллион. Приведенное значение 0,75 ppm/C означает, что при изменении температуры в пределах рабочего диапазона на 1 градус Цельсия выходное напряжение ИОН может измениться не более, чем на 0,75 миллионных долей. При номинальном напряжении, равном 2,5 В, это изменение составит 1,875 мкВ.

Шумовые характеристики АЦП

Шумовые характеристики АЦП зависят от следующих настроек АЦП:
усиление PGA, скорость передачи данных, режим цифрового фильтра и chope mode.

(Когда выбран chope mode, входной мультиплексор меняет местами положительный и отрицательный входы, а также вычитает и усредняет последующие результаты преобразования, чтобы удалить любое внутреннее напряжение смещения. Внутреннее напряжение смещения удаляется, потому что полярность напряжения смещения остается неизменной между результатами преобразования, в то время как полярность входного напряжения меняется, поэтому вычитание и деление на 2 удаляет смещение.)

Как правило, наименьший шум, приведенный к входу, достигается с использованием максимально возможного коэффициента усиления, связанным с необходимым диапазоном входного сигнала.

Шум также зависит от выбранной скорости передачи данных и режима цифрового фильтра. По мере снижения скорости передачи пропускная способность АЦП соответственно уменьшается. С увеличением порядка режима цифрового фильтра полоса пропускания АЦП также уменьшается. Это сокращение общей полосы пропускания приводит к снижению общего шума. Шум АЦП снижается в 1,4 раза с включенным chope mode.

Каково реальное разрешение АЦП ADS1262?

Реальное разрешение АЦП ADS1262 (количество эффективных разрядов, ENOB) существенно ниже заявленной 32-битной архитектуры и зависит от скорости оцифровки данных и усиления (PGA).

Ключевые показатели разрешения:

Максимальное ENOB: около 25 бит при минимальной скорости оцифровки (2.5 SPS).
При высокой скорости: на максимальной частоте 38.4 kSPS реальное разрешение падает до ~15.6 бит.
Средние режимы: при частоте 7.2 kSPS ENOB составляет около 21.1 бита.

Основные причины отличия от 32 бит:

Собственные шумы: хотя АЦП выдает 32-битное слово, последние 4–7 бит при низких скоростях обычно представляют собой шум («шумят»).
Зависимость от скорости: дельта-сигма архитектура ADS1262 требует усреднения (фильтрации) для достижения высокой точности. Чем выше частота выборок (SPS), тем меньше времени на фильтрацию и тем ниже реальное разрешение.

Бесшумное разрешение (Noise-Free Resolution): этот показатель обычно на 2.7 бита ниже, чем эффективное разрешение (ENOB), и характеризует количество разрядов, которые не «мигают» при стабильном входном сигнале.

Вывод: Номинально АЦП является 32-битным, но на практике вы можете рассчитывать максимум на 24–25 стабильных бит в идеальных условиях при самых низких скоростях работы.

К чему приведет замена магнитов на более мощные в роторе бесколлекторного двигателя?

Замена магнитов на более мощные (с более высокой остаточной намагниченностью) в бесколлекторном двигателе (BLDC) приводит к изменению ключевых характеристик его работы.

Основные изменения:

Снижение Kv (оборотов на вольт): При использовании более мощных магнитов возрастает обратная ЭДС (Back EMF) при вращении ротора. Это означает, что при том же напряжении питания двигатель будет иметь меньшую скорость холостого хода.
Увеличение крутящего момента: Мощные магниты усиливают взаимодействие магнитного поля ротора с полем статора, что позволяет генерировать больший крутящий момент на ампер тока (повышение Кt). Двигатель станет мощнее на старте и под нагрузкой.
Снижение тока холостого хода: За счет усиления магнитного потока требуемый ток для поддержания вращения без нагрузки уменьшается.
Рост КПД (до определенных пределов): Сильные магниты позволяют достигать того же момента при меньших токах, что снижает тепловые потери в обмотках. Однако общая эффективность повышается только в зоне оптимальных нагрузок.

Возможные негативные последствия:

Магнитное насыщение статора: Если магниты слишком мощные, сердечник статора может войти в состояние насыщения. После этой точки дальнейшее усиление магнитов не даст прибавки момента, а лишь приведет к нелинейности в управлении и повышенному нагреву.
Рост нагрева при работе: Сильное магнитное поле может увеличить потери на перемагничивание железа статора (гистерезис) и вихревые токи, что вызовет дополнительный нагрев самого двигателя.
Увеличение пульсаций момента (cogging torque): Усиливается эффект «залипания» ротора (момент удержания в выключенном состоянии), что может сделать вращение на низких оборотах менее плавным.
Риск размагничивания: Если магниты мощные, но имеют низкую температурную стойкость (низкий класс «H» или «SH»), они могут быстрее потерять свои свойства при перегреве от статора.

Возврат к оглавлению

Дата последнего изменения: 30.12.2025

postmaster@rusmagnet.ru