（图注：通过编码器实现高精度电机控制和同步）

其中，旋转电感编码器在恶劣环境下展现出了独特的优势。在工业生产现场，往往存在着污垢、磁性碎屑、湿气和冲击等多种污染因素，而旋转电感编码器能够有效抵抗这些不利因素的影响，确保系统的稳定运行。它基于法拉第电磁相互感应原理工作，凭借其出色的性能，在工业4.0的各个领域得到了广泛的应用。无论是变速箱、踏板，还是机械臂等众多工业系统的位置移动测量，旋转电感编码器都能发挥重要作用。

接下来，我们深入了解一下旋转电感传感器的原理。典型的旋转电感编码器主要由三个关键部件组成。转子安装在旋转电机轴上，定子则安装在编码器外壳上。转子和定子上都配备有扁平线圈，这些线圈被巧妙地集成在PCB上。而位置感知器件，例如安森美（onsemi）的NCS32100电感位置传感器，通常安装在定子上。感知器件会将正弦波（NCS32100为4MHz）传输到定子上的励磁线圈，该励磁线圈如同天线一般，将能量耦合到转子的接收线圈中。同时，定子也有一组接收线圈，当转子旋转时，其线圈中的耦合能量会对定子接收线圈产生扰动。感知器件与定子接收线圈相连，通过接收输入信号，并对定子接收线圈中的扰动进行细致分析，从而精确测量转子位置。值得一提的是，通过增加转子和定子线圈的数量、改变线圈的模式以及增加感知器件接收的输入数量等方式，可以有效提高旋转电感编码器的分辨率和精度。

（图注：旋转电感编码器有三个主要部件）

安森美的NCS32100是一款新近获得专利的双电感传感器，它在工业市场应用中表现卓越，适用于机器人、电机控制和定位、伺服应用等多个领域。该传感器支持静态高速应用，在高达6,000rpm的转速下可实现50角秒或更高的精度，功能转子转速最高可达45,000rpm。全功能控制器和传感器接口与非接触式PCB传感器配合使用时，能够实现高分辨率、高精度的角度感知。它具有高度可配置的8通道传感器接口，支持连接多种类型的电感传感器，并提供丰富的数字输出格式。此外，它还具备速度、温度和备用电池测量功能，集成的电源电路支持宽VCC范围和备用电池能力。

然而，旋转电感编码器的整体分辨率和精度不仅取决于感知器件的性能，还与定子和转子PCB的设计密切相关。PCB设计是一项具有挑战性的工作，对走线宽度和间距、通孔焊盘直径、钻孔直径、铜和绝缘层的厚度等参数都有着严格的容差要求。不当的设计会极大地影响编码器的性能。为了解决这一问题，安森美创建了基于Web的NCS32100PCB设计工具，以指导工程师完成必要的PCB设计步骤。使用该工具时，用户遵循三步流程：首先输入一组明确的数据来描述编码器设计，这些数据包括各种关键参数；然后生成转子和定子PCB的详细图纸，图纸精确呈现了各个部件的布局和尺寸；最后根据输入的设计参数运行仿真。用户运行的这些仿真根据输入参数模拟接收器输入幅度和角度误差（角秒），通过不断迭代这些参数，能够针对成本和精度要求对解决方案进行优化。

（图注：使用NCS32100PCB设计工具的三步开发流程）

旋转电感编码器因其稳健性和抗污染能力，成为恶劣工业环境中电机控制方案的常见选择。虽然安森美的NCS32100传感器为设计人员提供了高度精确且可配置的方案，但糟糕的PCB设计可能会降低任何使用该传感器的编码器系统的整体性能。NCS32100PCB设计工具让设计人员能够放心地优化PCB设计，而无需投入大量资源进行原型设计。PCB线圈设计工具支持一系列输入选项的快速迭代，帮助设计人员根据成本和精度要求迅速优化PCB设计，从而加快开发进程并缩短产品上市时间。工业系统制造商对其基于NCS32100的设计的精度充满信心，因为在安森美进行的测试中，该器件的精度水平可与被视为行业标杆的精密Gurley编码器相媲美。

综上所述，安森美的NCS32100传感器以及其基于Web的设计工具，为提高位置传感器系统精度提供了有效的解决方案，有助于工业系统制造商在保证产品精度的同时，加快开发进程，实现更快的盈利。