ZHCUAX2 march   2023

 

  1.   TMAG5170D 评估模块摘要
  2.   商标
  3. 1概述
    1. 1.1 套件内容
    2. 1.2 德州仪器 (TI) 提供的相关文档
  4. 2硬件
    1. 2.1 特性
  5. 3操作
    1. 3.1 快速启动设置
    2. 3.2 EVM 操作
      1. 3.2.1 设置
        1. 3.2.1.1 驱动程序安装
        2. 3.2.1.2 固件
          1. 3.2.1.2.1 固件调试
        3. 3.2.1.3 GUI 设置和使用
          1. 3.2.1.3.1 初始设置
          2. 3.2.1.3.2 GUI 操作
      2. 3.2.2 旋转和按压演示
        1. 3.2.2.1 优化器件角度匹配
      3. 3.2.3 直接 EVM 串行通信
  6. 4原理图、PCB 布局和物料清单
    1. 4.1 原理图
    2. 4.2 PCB 布局
    3. 4.3 物料清单

优化器件角度匹配

每个 3D 霍尔效应传感器都装配在一个芯片上,封装组件将这些芯片垂直堆叠以便在 XY 平面中实现最小偏移。应消除器件关于灵敏度增益和偏移的容差:

  1. 在两个器件上采集一个完整旋转过程的数据,为实现尽可能小的输入参考噪声,将平均值设置为 32x。设置器件以使用所需的轴来计算角度。
  2. 在每个器件上校正一个轴的增益:
    1. 查找角度测量中使用的每个轴的最大和最小数据点
    2. 如果任一通道的最大值大于另一个通道的最大值的 2 倍,则需要减弱具有较大输入的通道。否则,TI 建议放大较小输入的输出
    3. MAG_GAIN_CONFIG 寄存器 (0h11) 中的 GAIN_VALUE 用于为所需轴选择灵敏度增益调整。
      1. 增益根据一个 11 位值 / 1024 计算得出(对于 0-2 范围内的值)
      2. 使用 GAIN_SELECTION 选择要放大/减弱的轴
      3. 根据以下比率设置增益值:
        1. (最大通道 A - 最小通道 A)/(最大通道 B - 最小通道 B)。
        2. 其中的通道 A 和 B 根据步骤 2b 进行选择。
  3. 重复步骤 1 以确认幅度匹配并开始计算偏移校正
    1. 对于每个轴,使用以下公式计算偏移:
      1. 输出偏移 = (最大值 + 最小值) / 2
    2. 将 MAG_OFFSET_CONFIG (0h12) 中的 OFFSET_SELECTION 设置为 0b11 以便在两个轴上启用偏移校正
    3. 使用一个 7 位 2 的补码值来设置 OFFSET_VALUE1 和 OFFSET_VALUE2,以根据步骤 3a 中的最大和最小峰值数据校正输出偏移

在校正器件的灵敏度和偏移误差之后,由于封装与旋转磁体之间存在相对的机械旋转,传感器可能仍会出现一定的测量误差。最直接的对齐方法是将传感器与旋转磁体放置在同一轴上。

GUID-20210311-CA0I-VGS6-ZMHK-BXHWHP06PK50-low.png图 3-12 传感器对齐以进行角度测量

在理想的同轴放置方案中,X 和 Y 轴数据只会观察到幅度下降,而不会影响观察到的角度线性度。由于封装有机械偏移,X 轴和 Y 轴的峰值输入数据将发生变化,因此所需的幅度校正强度将变得更加显著。此外,封装旋转可能会导致其相对于磁体位置存在角度偏移,或导致观察到的 X 轴和 Y 轴输入之间存在相位误差。当每个传感元件检测到与传感元件正交的磁场并且传感器不再与旋转磁体正交时,就会发生这种情况。因此,每个传感元件会从其他两个轴中的任何一个轴检测到矢量分量的一部分。此误差可能因系统中磁体或传感器的安装方式而异。通常,在整个系统组装完成后,需要对每个传感器进行下线校准,以获得理想结果。如需了解更多信息,请参阅德州仪器 (TI) 的实现超高系统角度传感精度 应用手册