1 引言

在检测任何系统中磁体的线性运动时，设计人员必须针对所用特定磁体更大限度地提高传感器的总感应范围，同时保持所测量的总体位置误差具有非常小的容差。此策略使设计人员能够更大限度减小磁体尺寸，并减少阵列中捕获系统全冲程长度所需的霍尔效应传感器总数。

更严格的磁性位置感应容差可为系统中的每个单独动子提供准确的位置，从而在线性电机运输系统等受控系统中产生更好的反馈。在线性电机运输系统中，通常有几个单独的动子使用重复的线性电机围绕轨道或平台进行驱动。对于任何动子，始终了解绝对位置对于正确地将目标放置在每个制造步骤、有效地移动平台以实现最大吞吐量以及准确驱动控制该位置的电机级至关重要。

一直以来，此功能由一维线性霍尔效应传感器（例如 DRV5055）提供支持，这些传感器在使用 SOT-23 封装时捕获磁场的 z 分量。

图 1-1 具有一维霍尔效应传感器的线性位置感应阵列

在这种类型的位置感应配置中，感应范围限制在输入磁场的线性区域，该区域大约为磁体的长度。

图 1-2 线性阵列配置中的 DRV5055 输出

线性霍尔效应传感器阵列设计 应用手册中更详细地介绍了该配置。

通过使用 TMAG5170、TMAG5173-Q1 或 TMAG5273 等 3D 线性霍尔效应传感器实现此设计，获得了显著的优势。首先，传感器能够检测整个 B 场矢量的每个分量。通过扩展信息，我们可以在运动范围内识别出精确的磁体位置，冲程长度大于使用单轴传感器检测到的冲程长度。此外，这些传感器还集成了振幅和偏移校正功能，可用于校正各种机电因素。

图 1-3 线性运动期间观察到的磁场分量示例

了解磁体选择对使用 3D 传感器的滑动排列中的位置测量质量有何影响，以及如何以正确方式线性化该测量，从而更大限度地减小误差。