在人形機(jī)器人系統(tǒng)中，關(guān)節(jié)的絕對(duì)位置感知能力是實(shí)現(xiàn)精確運(yùn)動(dòng)控制的核心前提，尤其在斷電重啟后能否快速恢復(fù)位置信息，直接影響系統(tǒng)的可靠性與響應(yīng)效率。傳統(tǒng)多圈位置檢測(cè)方案存在機(jī)械磨損、依賴備用電源或易“丟圈”等固有缺陷，難以滿足高可靠性、輕量化與免維護(hù)的設(shè)計(jì)需求。

ADI推出的ADMT4000磁性位置傳感器，作為業(yè)界首款單芯片無源多圈絕對(duì)位置傳感器，為這一技術(shù)難題提供了創(chuàng)新解決方案。其基于磁疇壁位移技術(shù)，可在無供電狀態(tài)下持續(xù)記錄旋轉(zhuǎn)圈數(shù)，實(shí)現(xiàn)斷電不丟位，適用于人形機(jī)器人、工業(yè)執(zhí)行器及汽車安全系統(tǒng)等高要求場(chǎng)景。代理銷售ADI旗下全系列IC電子元器件為您介紹ADMT4000磁性位置傳感器核心原理及應(yīng)用主要事項(xiàng)。

傳統(tǒng)多圈檢測(cè)方案的技術(shù)局限

目前主流的多圈檢測(cè)方法包括：

機(jī)械齒輪+單圈編碼器：結(jié)構(gòu)復(fù)雜、存在背隙與磨損，不利于小型化；

帶備用電池的電子方案：需管理電池壽命，增加維護(hù)成本與失效風(fēng)險(xiǎn)；

韋根（Wiegand）效應(yīng)方案：雖無需電源，但在高速或復(fù)雜運(yùn)動(dòng)下易發(fā)生計(jì)數(shù)錯(cuò)誤。

這些方案在長(zhǎng)期運(yùn)行可靠性、體積與維護(hù)性方面均存在瓶頸，難以滿足人形機(jī)器人對(duì)高集成度與高魯棒性的需求。

ADMT4000核心技術(shù)原理

ADMT4000采用創(chuàng)新的磁疇壁傳播機(jī)制，將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為磁性納米導(dǎo)線中磁疇壁的線性位移。其工作流程如下：

外部永磁體隨關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生變化磁場(chǎng)；

磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)芯片內(nèi)部磁性導(dǎo)線中的磁疇壁沿螺旋路徑移動(dòng)；

四個(gè)集成的巨磁阻（GMR）檢測(cè)點(diǎn)實(shí)時(shí)感知磁疇壁位置，輸出對(duì)應(yīng)的電阻變化；

控制器通過讀取GMR阻值組合，唯一解算出當(dāng)前的絕對(duì)角度與累計(jì)圈數(shù)。

該傳感器支持46圈絕對(duì)測(cè)量范圍，全溫范圍內(nèi)精度達(dá)±0.25°，無需電池或機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，真正實(shí)現(xiàn)“上電即知位”。

無源記憶與高可靠性優(yōu)勢(shì)

關(guān)鍵在于，磁疇壁的位置是一種非易失性物理狀態(tài)，其維持不依賴任何外部能量。即使系統(tǒng)完全斷電，關(guān)節(jié)發(fā)生任意旋轉(zhuǎn)，位置信息仍被物理保存。重新上電后，僅需一次讀取即可恢復(fù)完整位置數(shù)據(jù)，省去回零操作，顯著提升系統(tǒng)響應(yīng)速度與可用性。

此外，ADMT4000采用SMD封裝，易于集成于緊湊型關(guān)節(jié)模組中，適用于空間受限的應(yīng)用場(chǎng)景。

應(yīng)用注意事項(xiàng)

為確保穩(wěn)定工作，需注意以下設(shè)計(jì)要點(diǎn)：

磁場(chǎng)強(qiáng)度窗口：工作磁場(chǎng)應(yīng)在16–31mT之間。過低可能導(dǎo)致磁疇無法激發(fā)，過高則可能引入額外磁疇或?qū)е聫?fù)位；

抗干擾設(shè)計(jì)：在電機(jī)、驅(qū)動(dòng)器等強(qiáng)電磁環(huán)境中，建議采用ADI提供的磁屏蔽參考設(shè)計(jì)，通過PCB層或金屬屏蔽罩抑制雜散磁場(chǎng)干擾。

多領(lǐng)域應(yīng)用前景

除人形機(jī)器人外，ADMT4000還可廣泛應(yīng)用于：

工業(yè)自動(dòng)化：多軸協(xié)作機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床、拉線編碼器；

汽車電子：安全帶卷收器、線控轉(zhuǎn)向（Steer-by-Wire）方向盤位置檢測(cè)；

高端執(zhí)行器：電動(dòng)推桿、伺服電動(dòng)缸等需長(zhǎng)行程、高可靠位置反饋的系統(tǒng)。

現(xiàn)貨供應(yīng)ADMT4000，最快可2小時(shí)發(fā)貨，一片起訂，滿足您從研發(fā)到批量生產(chǎn)的所有大小批量采購需求。為終端制造企業(yè)提供選型指導(dǎo)+樣片測(cè)試等服務(wù)，如需產(chǎn)品規(guī)格書、樣片測(cè)試、采購、BOM配單等需求，請(qǐng)加客服微信：13310830171。24小時(shí)采購熱線：133-1083-0171。