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

1 系统说明

使用霍尔效应传感器的线性位置感应在许多应用中使用，例如线性伺服驱动器、工厂自动化中的接近开关和线性电机运输系统。根据应用，具有霍尔效应传感器的传感器感测头在具有多个磁极的静态磁条上移动，或者磁性目标在静态霍尔效应传感器或霍尔效应传感器阵列上方移动。

线性电机传输系统使多个磁动子进行一维甚至二维运动，速度高达 10m/s，线性位置精度和可重复性低至 0.01mm。磁传感器上的磁场范围取决于动子的感应磁体以及动子磁体与静态多位置传感器印刷电路板 (PCB) 之间的距离。

图 1-1 展示了使用等间距精密线性 3D 霍尔效应传感器进行线性位置感应的感应原理。每个 3D 霍尔效应传感器之间的距离是系统特定的，取决于动子的磁场强度、磁体直径、空气间隙和所需的位置精度。相邻 3D 霍尔效应传感器之间的典型距离是系统特定的，可以在 10mm 到 50mm 的范围内。

TIDA-060045 使用多个 3D 霍尔效应传感器的 PCB 交叉部分图 1-1 使用多个 3D 霍尔效应传感器的 PCB 交叉部分

本参考设计展示了采用四个位移为 25mm 的 3D 霍尔效应传感器 TMAG5170 的 N45 磁体目标的高精度低延迟线性位置感应。一个常见的转换启动信号支持同时测量四个 3D 霍尔效应传感器。使用 TMAG5170 测量的 Z 轴、X 轴和 CRC 数据通过 10MHz SPI 以单个 32 位帧的形式传输，从而实现低延迟和增强的数据完整性。可以使用相应 3D 霍尔效应传感器的芯片选择通过 SPI 按顺序读取数据，也可以通过 MCU 并行读取全部四个传感器。具有 3.3V I/O 的数字接口与 C2000™ MCU LaunchPad 兼容，可以使用 C2000™、Sitara 或其他 MCU 评估我们的 3D 霍尔效应感应技术。