ZHCACW8 july 2023 TMAG5273
2.3.1 不同類(lèi)型的霍爾效應(yīng)傳感器
使用霍爾傳感器測(cè)量液位的基本原理是，磁體隨水位移動(dòng)，而霍爾效應(yīng)傳感器則測(cè)量移動(dòng)磁體產(chǎn)生的磁場(chǎng)。根據(jù)測(cè)得的磁體磁場(chǎng)，系統(tǒng)可以確定磁體的位置。
TI 提供多種不同類(lèi)型的霍爾效應(yīng)傳感器：鎖存器、開(kāi)關(guān)、單軸線性傳感器和 3D 線性傳感器。線性傳感器可以提供詳細(xì)的磁性數(shù)據(jù)，因?yàn)樗鼈兪褂媚M電壓或數(shù)字表示來(lái)表示磁通密度，而磁通密度會(huì)隨著器件周?chē)艌?chǎng)的變化而變化。
可以使用兩個(gè)彼此正交的 1D 傳感器從兩個(gè)方向檢測(cè)磁場(chǎng)?；蛘?，也可以改用一個(gè) 2D 或 3D 傳感器檢測(cè)正交軸上的磁場(chǎng)。圖 2-3 展示了 3D 線性霍爾效應(yīng)傳感器 TMAG5170 的三軸靈敏度映射示例。X、Y 和 Z 方向的映射以及正磁場(chǎng)的定義方式可能因器件而異。
圖 2-3 3D 霍爾傳感器軸TI 提供多種 3D 線性霍爾效應(yīng)傳感器，這些傳感器具有 SPI 和 I2C 等不同的接口選項(xiàng)。表 2-1 中列出了這些傳感器。TMA5170D-Q1 等雙芯片傳感器在單個(gè)器件封裝內(nèi)提供集成冗余，這對(duì)于許多汽車(chē)應(yīng)用尤其重要。
| 器件 | 類(lèi)型 | 特征 | 設(shè)計(jì)注意事項(xiàng) |
|---|---|---|---|
| TMAG5170 和 TMAG5170-Q1 | 3D 霍爾效應(yīng) | 具有 SPI 接口、采用 8 引腳 DGK 封裝的商用及汽車(chē)級(jí)線性 3D 霍爾效應(yīng)位置傳感器 | 高磁矢量靈敏度。該器件能夠跟蹤各種磁體位置，但仍需要仔細(xì)規(guī)劃，確保所有輸入條件都映射到特定位置。 |
| TMAG5170D-Q1 | 3D 霍爾效應(yīng) | 具有 SPI 接口、采用 16 引腳 TSSOP 封裝的雙芯片汽車(chē)類(lèi)高精度 3D 線性霍爾效應(yīng)傳感器 | 與 TMAG5170 相同，但傳感器芯片堆疊，便于集成冗余。專(zhuān)為功能安全應(yīng)用而開(kāi)發(fā)，并提供資源來(lái)支持高達(dá) ASIL D 級(jí)別的設(shè)計(jì)。 |
| TMAG5273 | 3D 霍爾效應(yīng) | 具有 I2C 接口、采用 6 引腳 SOT-23 封裝的商用級(jí)線性 3D 霍爾效應(yīng)位置傳感器 | 與 TMAG5170 類(lèi)似，但可在 I2C 上運(yùn)行，具有更寬的靈敏度容差規(guī)格。 |
| TMAG5173-Q1 | 3D 霍爾效應(yīng) | 具有 I2C 接口、采用 6 引腳 SOT-23 封裝的汽車(chē)級(jí)線性 3D 霍爾效應(yīng)位置傳感器 | 在 I2C 上運(yùn)行，性能優(yōu)于 TMAG5273。 |
| TMAG6180-Q1 和 TMAG6181-Q1 | 2D AMR | 這些器件均為基于異性磁阻 (AMR) 技術(shù)的高精度角度傳感器。TMAG6180-Q1 具有 360° 的角度范圍，而 TMAG6181-Q1 具有集成的匝數(shù)計(jì)數(shù)器。 | 支持針對(duì)高達(dá) 60,000RPM 的角速度同時(shí)提供差分和單端正弦/余弦輸出，無(wú)需系統(tǒng)級(jí)校準(zhǔn)即可在整個(gè)溫度范圍內(nèi)提供小于 0.6 度的角度誤差。 |
與電阻滑動(dòng)片實(shí)現(xiàn)方案相比，霍爾效應(yīng)傳感器更可靠，并且受濕度、灰塵或水等環(huán)境變化的影響最小?；魻栃?yīng)液位檢測(cè)實(shí)現(xiàn)方案不容易出現(xiàn)機(jī)械解決方案中的磨損問(wèn)題，從而延長(zhǎng)了這些解決方案的使用壽命。