2 AMR 角度感应

如果传感器设置为惠斯通电桥格式，图 1-3 中显示的变化特别有用，如图 2-1 所示。这种特殊的配置会产生两个并联电阻分压器，其元件在物理上彼此正交。电阻的变化是由于入射磁场在整个旋转过程中产生正弦响应，从而利用沿每个轴具有相同大小电阻的 AMR 元件来平衡结构。

图 2-1 惠斯通电桥配置

关于感应元件的响应，特别值得注意的是，输出随 cos²Ɵ 的变化而变化。因此，典型的 AMR 传感器每转产生两个输出周期，而单个惠斯通电桥只能直接解析 90° 的物理旋转。

鉴于传感器对旋转磁场的响应，可以通过集成第二个旋转 45° 的惠斯通电桥来创建一组电正交的正弦输出。

图 2-2 正弦和余弦惠斯通排列

输出共同表示正弦和余弦，然后可用于计算每 180° 机械旋转具有完整 360° 响应的反正切。

TMAG6180-Q1 和 TMAG6181-Q1 利用这种感应技术，通过组合使用快速的二维霍尔效应锁存器来创建能够检测象限并将感应范围从 180° 扩展到完整 360° 的 AMR 传感器。TMAG6180-Q1 生成可计算绝对角度的 Q0 和 Q1 输出。TMAG6181-Q1 提供了一个匝数计数器，可以在每个象限变化时递增或递减。该计数器会跟踪上电后的相对角度，如果匝数计数器始终在相同的 180° 范围内初始化，则可以实现绝对角度。

图 2-3 模拟 TMAG6180 输出响应

两种器件中的自动增益控制 (AGC) 均设置为产生峰峰值幅度为 0.6 × V_cc 的输出，输出以 V_cc/2 为中心，与输入磁场强度无关。当磁场变化产生矢量幅度漂移时，传感器会根据方程式 2 调节所施加的增益以保持恒定的输出电平。

以差分方式测量时，计算得出的信号通常在 ±0.6 × Vcc 之间波动。例如，当 Vcc = 3.3V 时，每个输出信号可以在 0.66V 和 2.64V 之间变化，并且当以差分方式获取时，产生的信号范围为 ±1.98V。