前言

在伺服电机、国产机械臂关节、离轴率自离轴精密数控机床等场景中，芯片校准%E3%80%90WhatsApp%20+86%2015855158769%E3%80%91kettlebell%20pec%20exercises工程师會(huì)面臨一個(gè)難題：傳統(tǒng)同軸角度檢測(cè)方案要求芯片與旋轉(zhuǎn)軸嚴(yán)格對(duì)齊，標(biāo)桿不僅机械設(shè)計(jì)復(fù)雜、位高裝配精度要求苛刻，分辨且占用空間，也精導(dǎo)致線纜外漏磨損、国产維護(hù)成本高。離軸率自離軸而麥歌恩（現(xiàn)屬納芯微）推出的芯片校準(zhǔn)MT6728解碼芯片，以“離軸檢測(cè)+21位高分辨率+自校準(zhǔn)”為核心動(dòng)力，標(biāo)桿成為國(guó)產(chǎn)離軸芯片標(biāo)桿產(chǎn)品，位高無需同軸對(duì)齊即可實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)位置反饋，分辨為高端運(yùn)動(dòng)控制注入靈活高效的也精核心動(dòng)力。

一功能解析：离轴解码

MT6728是国产一颗接收外部输入的正、余弦信号，對(duì)其進(jìn)行角度解碼計(jì)算并提供豐富的角度信号輸出的解码细分芯片，可实现离轴(Off-Axis）0~360°绝对角度检测。%E3%80%90WhatsApp%20+86%2015855158769%E3%80%91kettlebell%20pec%20exercises其工作流程大致可分为四步：

1、與旋轉(zhuǎn)軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)的多磁對(duì)極碼盤產(chǎn)生周期性磁場(chǎng)變化，使得外接的MR感應(yīng)元件輸出差分正、余弦信号（SIN-P/N、COS-P/N）。

2、芯片會(huì)接受信号并通過內(nèi)部模拟前端电路放大和滤波，再送入模数转换器（ADC）中经数字量化。

3、數(shù)字量化后，信号會(huì)進(jìn)入數(shù)字信号处理单元（DSP）中进行补偿、校准和求解角度的运算。

4、经芯片计算得到的绝对值数字量角度数据可经SPI或PWM输出接口輸出，也可進(jìn)一步信号處理將絕對(duì)角度合成增量ABZ、UVW輸出，其中外部輸入的差分Z信号被用來和內(nèi)部Z信号（由正、余弦信号計(jì)算出的）同步后，得到用戶想要的零位Z輸出。

功能框图

二核心优势：离轴+自校准

1、離軸檢測(cè)：打破同軸束縛，簡(jiǎn)化机械設(shè)計(jì)

MT6728的核心突破在于支持離軸安裝，徹底擺脫傳統(tǒng)同軸方案的嚴(yán)苛要求。

安装灵活：芯片无需与旋转轴中心對(duì)齊，僅需在多磁對(duì)極碼盤的徑向感應(yīng)范圍內(nèi)安裝，兼容 0.5~2mm的離軸距離；

抗干扰强：可耐受电机軸運(yùn)行中的輕微徑向抖動(dòng)（只要在感應(yīng)范圍內(nèi)），無需高精度机械定位，裝配精度要求可從“微米級(jí)”降至“毫米級(jí)”；

支持中空走線：離軸安裝不遮擋旋轉(zhuǎn)軸中心，線纜可從軸內(nèi)穿過，避免外漏磨損，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命（尤其適配机器人關(guān)節(jié)、精密电机）。

2、双模式自校准：补偿精度，简化调试

MT6728的核心优势是提供了两种自校准模式，一种用户端简洁自校准模式，一种是匀速自校准模式，無需和芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)交互、無需參考源，即可補(bǔ)償由安裝偏差帶來的正、余弦輸入信号的失調(diào)、幅度誤差以及相位誤差。

簡(jiǎn)潔模式需讓輸入信号在40~3000周期/分鐘區(qū)間內(nèi)，保持16個(gè)周期（無需勻速），校準(zhǔn)后積分非線性（INL）為±0.2°。勻速自校準(zhǔn)則需通過配置寄存器“AUTO_CAL_MODE”的值（0×4）使芯片處于匀速自校准模式（出廠默認(rèn)配置為簡(jiǎn)潔自校準(zhǔn)模式），確保按角度輸出增加的方向勻速運(yùn)行；磁環(huán)勻速運(yùn)動(dòng)起來后，可通過配置“AUTO_CAL_FREQ”寄存器，來選擇合適的轉(zhuǎn)速區(qū)間，INL可進(jìn)一步補(bǔ)償至0.1°。

实操步骤为：

前期準(zhǔn)備：固定好芯片和磁環(huán)/磁柵尺的相對(duì)位置，確保輸入信号幅度合規(guī)（STATUS引腳PWM占空比≤33%）；

啟動(dòng)校準(zhǔn)：拉低CAL-ENB引腳，或?qū)?#23492;存器“SOFT-AUTOCAL”寫1；

狀態(tài)判斷：通過STATUS引腳PWM占空比（50%=校準(zhǔn)中、>99%=成功、25%=失敗），或“CAL_STATE寄存器”（0x1=校準(zhǔn)中、0x3=成功；0x2=失敗）確認(rèn)；

校準(zhǔn)結(jié)束：成功，芯片會(huì)自動(dòng)保存校準(zhǔn)參數(shù)，等待500ms后，再將CAL-ENB引腳拉高，或?qū)ⅰ癝OFT-AUTOCAL”寄存器寫0，以退出自校準(zhǔn)模式；若校準(zhǔn)失敗要再次校準(zhǔn)，需給MT6728重新上電。

三硬核性能，多接口兼容

MT6728雖將便捷性置于首位，但從未在性能上做出妥協(xié)：

可處理高達(dá)32KHz的差分正余弦信号，ABZ輸出最大頻率可達(dá)4MHz；

通过先进的插补算法，可输出分辨率高达21位（2097152步/圈）的绝对角度值；

3.3V至5V的宽电压范围和-40℃至125℃的宽工温，使其能适配多种工作环境；

响应速度上，系统延迟仅为2us（匀速情况下），上电准备时间仅32ms；

ESD防护达VHBM=±4kV、VCDM=±1kV，防闩锁能力±100mA，差分非线性（DNL）仅±0.02°，输出瞬态噪声低至0.01°rms，高抗扰能力、高可靠性。

同時(shí)，MT6782提供多種輸出接口選項(xiàng)，包括支持在1~16384脉冲/周期范圍內(nèi)任意整數(shù)用戶可编程的ABZ增量編碼信号；1~63对极/周期，任意整數(shù)對(duì)極用戶可编程的UVW換相信号；12位的PWM脈沖寬度調(diào)制和3線SPI串行接口。這些靈活的接口設(shè)計(jì)使MT6728能夠無縫對(duì)接各種主流控制器和驱动器，進(jìn)一步降低系統(tǒng)集成難度。無論是伺服系統(tǒng)、机械臂關(guān)節(jié)還是精密轉(zhuǎn)臺(tái)，都能找到適合的連接方案。

核心参数表

封装外觀圖

四

价值跃升：全局成本优化

從實(shí)用角度看，采用MT6728離軸檢測(cè)方案，帶來的不僅僅是性能和效率的提升，它實(shí)現(xiàn)了從研發(fā)到生產(chǎn)、維護(hù)的全鏈路成本優(yōu)化。

1、降低BOM与设计成本：芯片中高度集成低压差稳压模块（LDO）、时钟振荡器（OSC）、電可擦除可编程存儲(chǔ)器（EEPROM）等模塊和信号調(diào)理電路，省去外部运算放大器、存储芯片等，PCB面積縮減30%以上；離軸設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化机械結(jié)構(gòu)，減少高精度加工成本。

2、压缩生产与调试成本：简便的自校准流程仅需16个周期，大幅缩短了生产线节拍，提升生产效率；离轴安装降低装配难度，减少返工率。

3、减少售后与维护成本：宽温、抗干扰，其出色的环境适应性降低现场故障率，且支持外部电阻串ADC输入配置，上电自动识别参数，维护时可快速完成校准；中空走线，避免线路外漏，延长设备使用寿命。

4、加速研发与上市周期：工程师無需投入大量精力調(diào)試底層传感器，可聚焦系統(tǒng)創(chuàng)新與功能開發(fā)，同時(shí)多接口兼容特性減少適配工作量。

五

应用广阔：离轴适配多领域

憑借其高精度、高可靠性和離軸檢測(cè)特性，MT6728可成為眾多高端制造領(lǐng)域的理想選擇。

工業(yè)机器人关节：支持中空走線保護(hù)線纜，自校準(zhǔn)功能抵消關(guān)節(jié)裝配偏差，21位精度滿足高精度需求，為協(xié)作机器人、SCARA机器人提供穩(wěn)定可靠的核心位置反饋，國(guó)產(chǎn)方案使復(fù)雜關(guān)節(jié)位置的精確控制變得更可靠和經(jīng)濟(jì)。

高性能伺服驱动系统：離軸安裝適配电机結(jié)構(gòu)，21位高分辨率實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的电流矢量控制与位置环控制。

精密數(shù)控機(jī)床與加工中心：確保主軸定向、刀庫(kù)定位等關(guān)鍵動(dòng)作的準(zhǔn)確性，滿足高精度加工需求；離軸設(shè)計(jì)，提供了更優(yōu)的解決方案。

自动化测量设备：如光学检测、半导体对准等需要纳米级运动控制的场景，自校准+离轴检测兼顾精度与安装灵活性。

六结语：国产硬核芯

麥歌恩（現(xiàn)屬納芯微）將多年磁性感應(yīng)技術(shù)與離軸檢測(cè)需求深度結(jié)合，使MT6728成為國(guó)產(chǎn)離軸檢測(cè)優(yōu)選方案。其以“離軸檢測(cè)+21位高分辨率+自校準(zhǔn)+多接口兼容”的核心優(yōu)勢(shì)，解決了傳統(tǒng)方案“調(diào)試難、成本高、穩(wěn)定性差”的痛點(diǎn)，賦能高端運(yùn)動(dòng)控制靈活、精準(zhǔn)位置反饋。