ZHCUC00 May   2024

 

  1.   1
  2.   说明
  3.   资源
  4.   特性
  5.   应用
  6.   设计图像
  7. 1系统说明
    1. 1.1 主要系统规格
  8. 2系统概述
    1. 2.1 方框图
    2. 2.2 设计注意事项
    3. 2.3 主要产品
  9. 3系统设计原理
    1. 3.1 硬件设计
    2. 3.2 软件设计
      1. 3.2.1 TMAG5170 SPI 帧
        1. 3.2.1.1 32 位帧中的串行数据
        2. 3.2.1.2 串行数据输出 32 位帧
      2. 3.2.2 TMAG5170 寄存器配置
      3. 3.2.3 SPI 和转换启动时序
      4. 3.2.4 线性位置计算
  10. 4硬件、软件、测试要求和测试结果
    1. 4.1 硬件
      1. 4.1.1 PCB 概述
      2. 4.1.2 MCU 接口连接器
    2. 4.2 测试设置
    3. 4.3 测试结果
      1. 4.3.1 磁体 Z 和 X 场测量
      2. 4.3.2 线性位置测量
      3. 4.3.3 SPI 信号测量
  11. 5设计和文档支持
    1. 5.1 设计文件
      1. 5.1.1 原理图
      2. 5.1.2 BOM
      3. 5.1.3 PCB 布局
        1. 5.1.3.1 布局图
        2. 5.1.3.2 布局指南
    2. 5.2 工具与软件
    3. 5.3 文档支持
    4. 5.4 支持资源
    5. 5.5 商标
  12. 6作者简介

磁体 Z 和 X 场测量

在启用触发模式以转储 200 个连续样本的情况下,以 4kHz 采样率测量 x 和 z 方向的 2D 磁场强度。图 4-6 显示了在使用参考位置编码器测量的绝对线性位置上测得的 x 轴和 z 轴数据。

TIDA-060045 四个 TMAG5170 的 Z 和 X 磁场与参考位置之间的关系图 4-6 四个 TMAG5170 的 Z 和 X 磁场与参考位置之间的关系

在分析捕获的数据时,我们看到每个 TMAG5170 传感器观察到的 X 和 Z 分量数据重叠。Z 轴具有单极范围,可以在 ±90 度的余弦信号范围内近似表示为振幅相等的偏移。X 轴具有双极振幅,可近似为 ±90 度内的正弦信号。因此,每个 TMAG5170 的满量程磁场范围 Z 轴设为 ±50mT,X 轴设为 ±25mT。

从第一个到最后一个 TMAG5170 的下降 Z 场振幅是因为 TIDA-060045 PCB 未精确地平行安装在安装板上,气隙从第一个到最后一个 TMAG7170 略微增加。没有执行此项机械校准。

图 4-7图 4-8 显示了使用第一个 TMAG5170 以 4kHz 采样率测量的 1000 个连续 X 场和 Z 场样本的时域图。对于此测试,感应磁体的绝对位置为 14.19cm。

TIDA-060045 第一个 TMAG5170 在磁体位置 14.19cm 处的 X 场图 4-7 第一个 TMAG5170 在磁体位置 14.19cm 处的 X 场
TIDA-060045 第一个 TMAG5170 在磁体位置 14.19cm 处的 Z 场图 4-8 第一个 TMAG5170 在磁体位置 14.19cm 处的 Z 场

图 4-9图 4-10 显示了 X 场和 Z 场数据的相应直方图。

TIDA-060045 第一个 TMAG5170 在磁体位置 14.19cm 处的 X 场直方图图 4-9 第一个 TMAG5170 在磁体位置 14.19cm 处的 X 场直方图
TIDA-060045 第一个 TMAG5170 在磁体位置 14.19cm 处的 Z 场直方图图 4-10 第一个 TMAG5170 在磁体位置 14.19cm 处的 Z 场直方图

表 4-4 显示了标准差、信噪比 (SNR) 和有效位数 (ENOB) 与满标量程之间的关系。由于 TMAG5170 X 轴的增益设置较高,因此 X 轴上的噪声占主导地位。

表 4-4 标准差、SNR 和 ENOB 与 TMAG5170 满标量程之间的关系
TMAG5170 Z 轴 X 轴 注释
标准差 [mTrms] 0.059 0.094 rms
满标量程 ± [mT] 50 25 峰值
SNR [dB] 55.55 45.48 dB
ENOB [位] 8.94 7.26