工业4.0
空心杯电机
在空心杯电机尾端读取转子绝对角度，为小体积、高转速的精密运动控制提供位置反馈。
场景说明
空心杯电机的绕组做成无铁心的杯状，转动惯量小、响应快、没有齿槽转矩，常用于手持云台、精密仪器、医疗器械和机器人手指等需要小体积精密运动的场合。电机外径小，编码器一般做在电机尾部并与电机装成一体：转轴尾端粘一颗小直径磁铁，传感器芯片焊在尾部的小圆形电路板上，测量转子的绝对角度，供换相、速度环和位置环使用。
难点首先是空间。尾部电路板的直径往往与电机外径相当，磁铁只能做得很小，芯片处的磁场强度和安装公差都更紧，编码器也不能明显增加电机长度。其次是速度两头都要顾：空载转速高、常配减速箱，高速段看角度延时；云台、仪器这类应用又要求低速平稳，角度的周期误差会经速度环变成转矩波动。编码器信号还要和电机引线共用细线缆，线数越少越好。
检测需求
空心杯电机对传感器的主要要求。
01
占板面积小
尾部电路板直径与电机外径相近，元件摆放很紧。
02
高低速都要稳
高速看角度延时，低速看周期误差，二者都会变成转矩波动。
03
小磁铁可用
磁铁直径小，磁场强度与气隙公差都很紧。
04
引线要少
编码器与电机共用细线缆，信号线越少越好。
为什么选 KTH78xx
16 位分辨率，系统延时 1 μs 并做延时补偿，全系支持在轴与离轴应用
01
高转速低延时
规格转速 120,000 rpm，角度刷新频率 1 MHz，内部做延时补偿。
02
宽工作磁场
工作磁场 30 ~ 150 mT，为小磁铁和气隙公差留出选择空间。
03
宽压供电
3.0 ~ 5.5 V 供电，可与电机驱动共用 3.3 V 或 5 V 电源。
04
接口可选
QFN16 型号可选 ABZ / UVW 增量输出，SOP-8 型号为 PWM / SPI 输出。
设计注意点
通用工程建议，实际设计以产品手册与实测为准。
- 磁铁尺寸受限时先做磁场仿真，确认最大气隙下芯片处磁场仍不低于 30 mT，再定磁铁直径与厚度。
- 小电机优先在轴安装：离轴时芯片处于磁场边缘的不均匀区，对装配偏移和窜动明显更敏感。
- 尾部电路板与磁铁的间隙受电机轴向窜动影响，要按窜动的两个极限位置分别核对磁场强度和角度误差。
- 低速平稳性要求高时，在整机上测一条全圈「角度误差-机械角」曲线，重点看每圈一次的偏心分量，它最容易落进速度环带宽。
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