ZHCACL7A january   2021  – april 2023 TMAG5170 , TMAG5170-Q1 , TMAG5170D-Q1 , TMAG5173-Q1 , TMAG5273

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1引言
    1. 1.1 使用一维传感器进行角度测量
    2. 1.2 角度测量难题
  5. 2多轴传感器的优势
    1. 2.1 简化的机械放置
    2. 2.2 灵敏度匹配
    3. 2.3 CORDIC 角度估算
    4. 2.4 篡改和杂散磁场检测
  6. 3角度测量注意事项
    1. 3.1 传感器对齐
    2. 3.2 传感器校准
    3. 3.3 输入参考噪声
    4. 3.4 采样率的影响
  7. 4实际应用
    1. 4.1 按钮式旋钮
      1. 4.1.1 评估设计限制
      2. 4.1.2 磁体选择
      3. 4.1.3 原型设计和验证
    2. 4.2 离轴设计
      1. 4.2.1 灵敏度增益校正
      2. 4.2.2 精度验证
  8. 5总结
  9. 6参考文献
  10. 7修订历史记录

简化的机械放置

TMAG5170 器件提供广泛的机械放置选项。通常,存在三种主要配置,称为平面内、同轴和离轴。

平面内对齐(如图 2-1 所示)描述了我们已经显示的配置,其中传感器与旋转磁体的中心垂直对齐,因此以与磁体的磁极共面的方式放置。

同轴放置是指传感器沿着径向磁体的旋转轴放置,如图 2-3 所示。当磁体围绕 Z 轴旋转时,传感器位置可以相应地沿着 Z 轴放置在磁体正上方或正下方。保持与第一个示例相同的空气间隙,但位移沿 Z 方向向下,而不是沿 Y 方向向外。

GUID-20201118-CA0I-PSGC-L9RC-NFKVMNRHQLSZ-low.gif图 2-3 同轴放置

此处磁场的 X 和 Y 分量的响应完全匹配。这种放置为多轴传感器提供了最简单的实现,因为输入在幅度和 90º 异相上自然匹配。

GUID-20201229-CA0I-DMBF-S1VD-JNRFV5BPCJ91-low.gif图 2-4 同轴磁场分量

最后一个选项是离轴放置,它可以是合理接近磁体的任何其他位置。例如,假设我们继续保持磁体和传感器之间的垂直空气间隙,但现在将传感器移动到磁体外周正下方的位置,如图 2-5 所示。

GUID-20201118-CA0I-XHTZ-KK8G-26WLJ08XD1PF-low.gif图 2-5 离轴放置

在该位置,我们在 X、Y 和 Z 轴上分别观察到一部分磁场。磁场矢量的 X 和 Z 分量与 Y 分量的相位差均为 90°。

GUID-20201229-CA0I-M5JJ-4LRD-FDCFSKZTWKTG-low.gif图 2-6 离轴磁场分量

在此处,最好选择磁场矢量的 Y 和 Z 分量进行角度计算。这些输入将提供最大的信噪比,并且与 X 和 Y 更加匹配。