ZHCADG9 December   2023 TMAG6180-Q1

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1引言
  5. 2AMR 角度感应
  6. 3校准 AMR
    1. 3.1 输入相关误差
    2. 3.2 与传感器相关的误差
    3. 3.3 偏移量
    4. 3.4 振幅不匹配
    5. 3.5 正交性误差
    6. 3.6 噪声
  7. 4总结
  8. 5参考资料

输入相关误差

AMR 角度传感器采用二维设计,但完整的磁场矢量是 3D。当磁体沿磁极边界以旋转轴为中心时,场矢量与磁体表面平行。

GUID-20231101-SS0I-KDHL-KHXZ-T5HNPTXFRQNG-low.png图 3-1 正确的旋转对齐

因此,当磁体旋转时,磁场矢量在两个维度上受到限制,这将为传感器产生正确的输入(图 3-1)。如果传感器远离旋转轴,所有三个轴上的磁场矢量都会发生变化。

GUID-20231101-SS0I-68TX-JKCV-QMPKCM9KCMRV-low.png图 3-2 具有机械偏移的 TMAG6180

假设具有圆形轮廓,磁传感器暴露在所有三个磁场分量下,但传感器检测不到 z 方向的输入磁场的很大一部分。结果,会引入一些输入非线性。请考虑图 3-3 中的利萨如图,该图在图 3-4 中忽略 Z 分量时使用全矢量并投影到 XY 平面。

GUID-20231101-SS0I-LT7P-5RPW-QVJ23DXCQ59M-low.svg图 3-3 3D 利萨如图
GUID-20231101-SS0I-B6KV-WNCV-TTVSP5N74S0H-low.svg图 3-4 2D 利萨如投影

产生的输入磁场角度以不同于测得的机械旋转的速率变化,因为产生的投影是椭圆形而不是圆形(X 方向的极值为 ±45mT,而 Y 方向接近 50mT)。由于角度呈现这种非线性变化,器件生成的输出可能出现意外形式。仔细检查图 3-5 可以发现,输出波形略微失真,并且未表现出正确的正弦和余弦行为。

GUID-20231101-SS0I-1NWN-NNQG-JXSXQ77RVKV6-low.svg图 3-5 具有机械偏移的 TMAG6180 输出电压
GUID-20231101-SS0I-W2KJ-B8VQ-JRLNTHH5DK0C-low.svg图 3-6 通过机械偏移计算得出的角度
GUID-20231101-SS0I-TH00-FJMC-SMPH2XX8RZXB-low.svg图 3-7 机械偏移导致的角度误差

由于传感器的输入随非线性角度变化,因此传感器输出非线性角度计算结果。这种角度变化是循环的,因此如有必要,可以使用多点线性化、查询表或谐波近似等技术来校准传感器。实现更高系统角度检测精度 中进一步介绍了这些技术。