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立异技能下磁编码芯片若何提升精度_芯片_噪声

雨夜梧桐 2024-12-16 16:52:05 0

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磁编码芯片噪声、分辨率与绝对精度

作为传感类芯片,磁编码芯片在利用过程中肯定有配套的外部磁路,编码芯片本身的核心性能更在很大程度上又决定了编码器的性能。
磁编码芯片的几个关键性能指标,噪声、分辨率以及绝对角度精度都是选择磁编码芯片时必须要考虑的指标。

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噪声是所有电子系统设计时都无法绕开的问题,虽然噪声源很多,但是基本上都有专门的电路来处理这些噪声,对付磁编码器芯片来说,噪声紧张是电阻和MOS的热噪声。
噪声的强弱会直接影响到分辨率。
过大的噪声将使相邻的步进难以分辨,也便是说有效分辨率实际上是降落了的。
因此如何在各个环节中抑制噪声是磁编码芯片首先要考虑的问题。

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(图片来自网络侵删)

(图源:AMS)

绝对角度精度则定义了全体量程内任一点与该点空想值的偏差。
目前从各家磁编码芯片在绝对角度精度上的校准来看,普遍能做到±0.5°到±1°旁边,装置完成后进行校准能提高到±0.05°到±0.1°旁边。

磁编码芯片技能运用

在磁编码芯片上,动态角度偏差补偿(DAEC)是一种AMS革命性的新技能,它能够供应靠近零的输出延迟和超快刷新率。
这种技能可用于高精度角度位置检测、高速旋转系统和BLDC 电机。
在传感器事情时对角度偏差进行动态补偿,肃清高转速下的角度丈量滞后。

这种补偿直接在器件内部进行,不须要额外的外部补偿系统。
常日有些高性能运用会利用外部补偿系统,利用单独磁敏感元件以及分立的运放、AD转换器和MCU等器件来扼制编码器芯片噪声。
与这种方案比较,补偿在传感器内部进行更小巧,本钱上也更可控。
另一方面,外部补偿系统不可避免会有采样偏差等其他系统偏差,内部补偿则不须要这种情形。

MPS则供应了一种新的丈量角度方法,其运用的SpinAxis Hall丈量技能能供应数字化瞬时角度位置。
这种相位检测方法,避免了传统技能中所须要的仿照数字转换或者繁芜的角度打算。

(SpinAxis Hall丈量技能编码器芯片,MPS)

SpinAxis Hall丈量技能利用一组霍尔板阵列,以非常高的速率连续采样,可以瞬间捕捉每个1μs的角度,而不须要a-d转换或弧切线打算。
这意味着能够在更宽的磁场范围内事情,为磁铁定位供应了更大的灵巧性。

英飞凌基于霍尔传感、AMR、GMR以及TMR的传感技能全部覆盖,能供应种类最多的磁性角度传感。
以GMR为例,磁编码器式GMR在高速检测中相应速率比霍尔和AMR都更快,避免了输出相应速率慢导致50%占空比无法实现的情形,如果50%占空比涌现偏差,转速打算和旋转方向检测也会由于时序错配导致检测精度恶化,这一点上完备不用担心。

而且英飞凌的集成磁阻(ixMR)技能将上述技能进行领悟,供应了最佳的性能和最高的质量。
同时还供应了创新的堆叠安装技能,将两个独立的传感组合在标准且节省空间的TDSO封装中,该封装仅约 1 毫米厚。
感应元件上的磁场更均匀,占用空间更小。

小结

磁编码器芯片在实际利用中能达到的精度不仅取决于芯片本身,还取决于磁铁的性能、磁铁的安装精度等多种成分。
各厂商通过不同的技能手段实现了不同分辨率下更精良的性能,可以说各有千秋。
另一方向,在更高分辨率的运用领域,各厂商也都在不遗余力地通过新的校准方法或技能手段来提高磁编码绝对精度。

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