AS5600 enkoder magnetyczny 12-bit 0–360° – moduł, specyfikacja i zasada działania

Dokładność, niezawodność i kompaktowa forma – tak można w skrócie opisać moduł enkodera magnetycznego AS5600, który sprawdzi się wszędzie tam, gdzie potrzebny jest precyzyjny pomiar kąta obrotu bez fizycznego kontaktu. Dzięki rozdzielczości 12‑bit oraz możliwości programowania zakresu pomiarowego, urządzenie to idealnie wpisuje się w wymagania współczesnych projektów z dziedziny robotyki, automatyki i systemów pomiarowych.

W artykule wyjaśniamy zasadę działania czujnika AS5600, sposób podłączenia i konfiguracji, omawiamy jego specyfikację, funkcjonalność oraz realne zastosowania. Dowiesz się, jak w pełni wykorzystać możliwości oferowane przez ten cyfrowy moduł magnetyczny, wyposażony w wyjścia I2C i PWM.

2. Jak działa enkoder magnetyczny AS5600 – technologia czujnika Halla

Magnetyczny czujnik AS5600 bazuje na technologii czujnika Halla, która wykrywa zmiany pola magnetycznego wytwarzanego przez zamontowany magnes. Gdy magnes się obraca, zmienia się jego położenie względem sensora, co przekłada się na zmianę odczytu kąta.

Układ przekształca tę informację w wartość cyfrową o rozdzielczości 12‑bit, co przekłada się na bardzo dokładny wynik – aż 0,08789° na jeden krok. Dzięki brakowi fizycznego kontaktu pomiędzy czujnikiem a mierzonym obiektem, system jest odporny na zużycie, zabrudzenia i wibracje.

3. Parametry techniczne i specyfikacja modułu AS5600

Właściwości modułu enkodera magnetycznego AS5600, dostępnego w sklepie msalamon.pl, przedstawiają się następująco:

• Model: AS5600
• Typ: magnetometr z czujnikiem Halla
• Zakres pomiaru kąta obrotu: 0°–360°
• Programowalny zakres: od 18° do 360°
• Rozdzielczość: 12 bitów (dokładność 0,08789°)
• Komunikacja: I2C i PWM
• Zasilanie: 3,3 V DC
• Kierunek obrotu: zgodnie i przeciwnie do ruchu wskazówek zegara
• Wymiary: 23 × 23 mm
• Waga: 2,5 g
• Zawartość zestawu: moduł + magnes + goldpiny

Ten precyzyjny cyfrowy moduł zapewnia szerokie możliwości integracji oraz dostosowania do potrzeb każdego projektu.

4. Jak podłączyć moduł AS5600 do Arduino – przewody i konfiguracja

Podłączenie do Arduino jest bardzo proste. Moduł posiada sześć wyprowadzeń:

• VCC – zasilanie 3,3 V
• GND – masa
• SCL – zegar I2C
• SDA – dane I2C
• OUT – wyjście sygnału PWM
• DIR – ustawienie kierunku na wyjściu PWM (połączenie z VCC lub GND)

Do odczytu przez interfejs I2C, podłącz SCL do pinu A5, a SDA do A4 w Arduino Uno. W przypadku wyjścia PWM, wystarczy odczytać sygnał z pinu OUT i przeliczyć wartość na kąt obrotu.

6. Możliwości programowania zakresu pomiarowego w AS5600

Domyślnie moduł AS5600 mierzy kąt w pełnym zakresie 360°. Jednak możliwe jest zaprogramowanie zakresu pomiarowego w przedziale od 18° do 360°, co bywa przydatne w aplikacjach z ograniczonym ruchem mechanicznym.

Programowanie odbywa się przez pin PGO i komunikację I2C, pozwalając na dostosowanie czujnika do konkretnego zastosowania – np. do pomiaru tylko jednej ćwiartki obrotu wału.

7. Zalety i ograniczenia enkodera magnetycznego 12‑bit

Zalety:

• Bezkontaktowy pomiar – brak tarcia i zużycia mechanicznego
• Wysoka rozdzielczość 12‑bit – dokładność 0,08789°
• Obsługa przez I2C i PWM – elastyczna komunikacja
• Możliwość ustawienia niestandardowego zakresu kąta
• Kompaktowe wymiary – łatwa integracja w ciasnych przestrzeniach
• Pomiar kierunku obrotu – detekcja CW i CCW

Ograniczenia:

• Wymaga stabilnego i wycentrowanego montażu magnesu
• Zasilanie tylko 3,3 V (Do Arduino Uno R3 wymagany jest konwerter poziomów logicznych)
• Potrzeba konfiguracji, by uzyskać pełne możliwości programowe

8. Kalibracja systemu z AS5600 i detekcja kierunku obrotu

Aby uzyskać precyzyjny i stabilny pomiar kąta obrotu za pomocą modułu AS5600, kluczowe jest prawidłowe przeprowadzenie kilku etapów kalibracji, zarówno fizycznej, jak i programowej. Niewielkie błędy w ustawieniu czy konfiguracji mogą znacząco wpłynąć na jakość pomiaru – szczególnie w aplikacjach dynamicznych, takich jak silniki czy systemy sterowania ruchem.

Precyzyjne ustawienie magnesu nad środkiem sensora

Podstawą poprawnego działania czujnika AS5600 jest centralne umieszczenie magnesu dokładnie nad środkiem powierzchni sensora. Nawet niewielkie przesunięcie może powodować nieregularności w odczycie kąta, nieliniowości lub skoki wartości. Warto użyć specjalnych magnesów osiowych dostosowanych do enkoderów magnetycznych i zadbać o ich stabilne zamocowanie do obracającego się elementu.

W zestawie dostępnego w sklepie msalamon.pl modułu znajduje się dopasowany magnes, co eliminuje konieczność jego osobnego doboru i zwiększa szansę na uzyskanie właściwych odczytów już od pierwszych testów.

Skonfigurowanie offsetu (pozycji zerowej)

Po fizycznym ustawieniu czujnika należy określić, jaki kąt ma być uznany za pozycję zerową. Jest to ważne, gdyż wszystkie kolejne pomiary będą się odnosiły do tej pozycji jako punktu odniesienia. W przypadku obsługi przez interfejs I2C, można zapisać offset do rejestru konfiguracji. Alternatywnie, korektę można wykonać programowo – odejmując wartość kąta początkowego od bieżącego odczytu.

Ustawienie offsetu jest niezbędne szczególnie w aplikacjach takich jak kontrola położenia silnika, gdzie punkt startowy musi być znany z dużą dokładnością.

Detekcja i konfiguracja kierunku obrotu (CW/CCW)

Moduł AS5600 umożliwia również ustalenie kierunku obrotu, który będzie uznawany za dodatni. Dzięki pinowi DIR, użytkownik może zdecydować, czy sygnał PWM ma rosnąć zgodnie z ruchem wskazówek zegara (CW) – poprzez połączenie DIR z VCC, czy przeciwnie do ruchu wskazówek zegara (CCW) – przez podłączenie DIR do GND.

To ważna funkcja przy pracy z aplikacjami, w których wymagane jest rozróżnianie kierunku, np. w dwukierunkowych silnikach lub w interfejsach użytkownika typu enkoder z przyciskiem, gdzie obrót w jedną stronę zwiększa wartość, a w drugą zmniejsza.

Filtracja sygnału pomiarowego

W dynamicznych środowiskach pomiarowych – szczególnie przy szybkich obrotach lub obecności drgań – warto wdrożyć filtrowanie sygnału. Można to zrealizować:

• Programowo, np. poprzez średnią ruchomą, filtr wygładzający lub ograniczenie częstotliwości próbkowania
• Sprzętowo, np. przez zastosowanie kondensatora na wyjściu PWM (dla analogowego wygładzenia sygnału)

Filtrowanie pozwala zminimalizować wpływ zakłóceń i zapewnia bardziej spójny, powtarzalny pomiar, który jest kluczowy np. w aplikacjach regulacji PID czy śledzenia pozycji

👉Właściwe wykonanie tych kroków kalibracyjnych zapewni, że moduł AS5600 będzie działał z maksymalną dokładnością i stabilnością, a pomiar kąta obrotu będzie nie tylko precyzyjny, ale i niezawodny – nawet w trudniejszych warunkach pracy.

9. Zastosowania w praktyce: silniki, robotyka, automatyka

Moduł AS5600 znajduje szerokie zastosowanie w:

• Robotyce – mierzenie położenia stawów, manipulatorów, osi silników
• Automatyce przemysłowej – kontrola pozycji zaworów, klap, dźwigni
• Silnikach elektrycznych – feedback pozycji wału
• Joystickach – potencjometr magnetyczny bez mechanicznego zużycia
• Systemach pomiarowych – kątomierze cyfrowe, regulatory pozycji

Wszędzie tam, gdzie dokładny pomiar kąta obrotu jest kluczowy, magnetyczny enkoder AS5600 sprawdza się doskonale.

Prezentowaną w artykule elektronikę znajdziesz oczywiście w naszym sklepie 👉 sklep.msalamon.pl 👈Zapraszamy również na nasze social media, gdzie na bieżąco informujemy o nowych produktach oraz o najciekawszych promocjach 😎👇

• Instagram
• Facebook
• YouTube
• TikTok