ZHCACW8 july 2023 TMAG5273
2.3.1 不同类型的霍尔效应传感器
使用霍尔传感器测量液位的基本原理是，磁体随水位移动，而霍尔效应传感器则测量移动磁体产生的磁场。根据测得的磁体磁场，系统可以确定磁体的位置。
TI 提供多种不同类型的霍尔效应传感器：锁存器、开关、单轴线性传感器和 3D 线性传感器。线性传感器可以提供详细的磁性数据，因为它们使用模拟电压或数字表示来表示磁通密度，而磁通密度会随着器件周围磁场的变化而变化。
可以使用两个彼此正交的 1D 传感器从两个方向检测磁场。或者，也可以改用一个 2D 或 3D 传感器检测正交轴上的磁场。图 2-3 展示了 3D 线性霍尔效应传感器 TMAG5170 的三轴灵敏度映射示例。X、Y 和 Z 方向的映射以及正磁场的定义方式可能因器件而异。
图 2-3 3D 霍尔传感器轴TI 提供多种 3D 线性霍尔效应传感器，这些传感器具有 SPI 和 I2C 等不同的接口选项。表 2-1 中列出了这些传感器。TMA5170D-Q1 等双芯片传感器在单个器件封装内提供集成冗余，这对于许多汽车应用尤其重要。
表 2-1 TI 线性磁位置传感器
| 器件 | 类型 | 特征 | 设计注意事项 |
|---|---|---|---|
| TMAG5170 和 TMAG5170-Q1 | 3D 霍尔效应 | 具有 SPI 接口、采用 8 引脚 DGK 封装的商用及汽车级线性 3D 霍尔效应位置传感器 | 高磁矢量灵敏度。该器件能够跟踪各种磁体位置，但仍需要仔细规划，确保所有输入条件都映射到特定位置。 |
| TMAG5170D-Q1 | 3D 霍尔效应 | 具有 SPI 接口、采用 16 引脚 TSSOP 封装的双芯片汽车类高精度 3D 线性霍尔效应传感器 | 与 TMAG5170 相同，但传感器芯片堆叠，便于集成冗余。专为功能安全应用而开发，并提供资源来支持高达 ASIL D 级别的设计。 |
| TMAG5273 | 3D 霍尔效应 | 具有 I2C 接口、采用 6 引脚 SOT-23 封装的商用级线性 3D 霍尔效应位置传感器 | 与 TMAG5170 类似，但可在 I2C 上运行，具有更宽的灵敏度容差规格。 |
| TMAG5173-Q1 | 3D 霍尔效应 | 具有 I2C 接口、采用 6 引脚 SOT-23 封装的汽车级线性 3D 霍尔效应位置传感器 | 在 I2C 上运行，性能优于 TMAG5273。 |
| TMAG6180-Q1 和 TMAG6181-Q1 | 2D AMR | 这些器件均为基于异性磁阻 (AMR) 技术的高精度角度传感器。TMAG6180-Q1 具有 360° 的角度范围，而 TMAG6181-Q1 具有集成的匝数计数器。 | 支持针对高达 60,000RPM 的角速度同时提供差分和单端正弦/余弦输出，无需系统级校准即可在整个温度范围内提供小于 0.6 度的角度误差。 |
与电阻滑动片实现方案相比，霍尔效应传感器更可靠，并且受湿度、灰尘或水等环境变化的影响最小。霍尔效应液位检测实现方案不容易出现机械解决方案中的磨损问题，从而延长了这些解决方案的使用寿命。