[参考译文] TMAG5170-Q1：线性3D 霍尔传感器与1D 霍尔效应传感器

Dajon、

3D 传感器的主要优势之一是在放置方面比1D 具有更大的灵活性。  当使用1D 跟踪角度位置时、必须将两个传感器分别放置在90度的相同距离处。  根据封装类型、这可以通过传感器与磁体中心共平面或在偏轴(或平面外)位置稍微偏移来完成。   

3D 传感器允许单个器件测量角度测量所需的两个场分量、并且可以放置在合理范围内磁体周围的任何位置。  理想位置为轴上、其中磁场与磁体表面平行、两个磁场分量完全匹配。  还有其他理想位置、其中两个分量具有相同的幅度。  为了实现非理想位置、TMAG5170还集成了可编程通道的增益调节功能。  这使用户能够校正振幅的不匹配并减少总体误差。   

TMAG5170还会将结果转换为角度输出、从而减少微控制器的工作量、而 DRV5055等1D 线性器件需要 ADC 来转换信号、然后微控制器需要计算角度。 通过 SPI 运行可使器件进行数字通信、并降低电噪声对信号完整性的影响。

谢谢、

Scott

Dajon

以下是有关转向柱传感器的简短特写、可帮助回答您的问题。 与一维线性霍尔效应传感器相比、3D 霍尔效应传感器通常需要更多的机械灵活性和更少的传感器数量。 因此、如果您使用多个传感器、则应考虑使用更动态的3D 霍尔效应传感器。

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在转向柱中、 除了电动助力转向系统(EPS)之外、还有转向柱控制模块(SCCM)或指示灯控制模块、驾驶员通过该模块控制多种功能、如雨刮器控制、转向信号控制、巡航控制、前照灯控制等 对于这些机械和电气接口、转向柱周围存在多个操纵杆、这些操纵杆可向所有方向移动、并且在操纵杆末端具有按钮功能。

在汽车系统中、SCCM 使用来自 EPS 的转向角传感器作为输入、还具有特定于 SCCM 功能的专用霍尔效应传感器。 这一切都取决于采用的架构。 EPS 的转向角传感器(SAS)提供有关方向盘的转速和角度位置的信息、作为 SCCM 和车辆稳定性控制(ESC 或 VSC)系统的输入。 这是紧急情况下车辆安全以及车辆标准操作的重要组成部分。

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对于转向角和转向柱传感器、3D 霍尔效应传感器是一个不错的选择、因为它允许通过一个传感器进行角度和位置感应。 由于能够感应所有三个维度、线性3D 霍尔效应传感器 允许对 随方向盘转动而旋转的转向柱内磁体的位置进行轴上和轴外检测。  所有这些都是在转向角传感器模块固定在安装在转向柱杆周围的模块上的情况下进行的。 当转向沿转向方向旋转并返回到正常位置时、SCCM 使用角度传感器输出自动禁用转向信号。 在较新的车辆中、相同的角度输出也用于将前照灯定向到转弯方向。  

除了角度传感器之外、还使用霍尔效应开关和/或3D 霍尔效应传感器来确定转向柱控制杆的位置。 多个开关可替换为单个3D 传感器、用于检测控制杆在所有方向的移动、以及控制杆的按钮功能、用于在单个控制杆上集成多个功能。

TI 霍尔效应传感器入门

汽车转向柱设计人员可以使用 TI的 TMAG5170-Q1线性3D 霍尔效应传感器、该传感器具有集成 的 CORDIC 角度计算和内置故障诊断功能、适用于要求 ASIL-B 安全级别的系统。 该特定的霍尔效应传感器 IC 支持通过串行外设接口(SPI)输出角度和位置信息。  DRV5023-Q1是一款非常受欢迎的垂直霍尔效应开关、除了3D 传感器之外、它还可用于控制杆。 在存在垂直空间限制或需要水平或平面感应的系统中、新型TMAG5123-Q1是高精度霍尔效应开关的另一种选择。

其他资源

• 有关 TI 霍尔效应传感器的更多信息，请查看 我们的磁传感器 页面

• 有关 使用多轴线性霍尔效应传感器进行角度测量的应用手册

• 有关 磁传感器的 TI 高精度实验室(TIPL)视频培训系列