3 选择磁性实现

对于许多设计而言，符合逻辑的做法是将磁体置于要感应的移动元件中，而不是将其置于可能通过迹线和电线由某些远距离电源供电的传感器中。因此，磁体需要安装在换挡杆中的某个位置，并且根据磁体的放置位置，适用的磁体类型可能不同。图 3-1 显示了两种可能的磁体实现方案。左侧是一个径向磁体，其中心位于控制杆的支点中心，而右侧是一个轴向磁体，距离旋转轴有一定距离。

图 3-1 磁性实现

本应用报告中所述设计的目标是实现线性而无混叠的输出，所需信号如图 3-2 中所示。对于检测绕轴旋转的物体，3D 或多轴传感器件比单轴传感器件更适合。单轴传感器件无法避免混叠问题，多轴传感器件却不仅具有封装方向的灵活性，而且还不受混叠的影响。这是因为相互垂直的磁场表现出类似于正弦波和余弦波的行为。通过对两个相互垂直的磁场进行反正切运算，可以得到磁体在宽运动范围内的线性输出。

图 3-2 输出图

对于径向磁体，预计出现图 3-3 中所示的磁场行为，而对于轴向磁体，预计出现图 3-4 中所示的磁场行为。

图 3-3 径向方法的 B 场行为

图 3-4 轴向方法的 B 场行为

由于此设计中的换挡器会旋转并需要冗余测量，因此选择了 TMAG5170D。