利用垂直霍尔技术改进速度和方向传感

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马文伍，快板微系统有限责任公雷竞技竞猜下载司

介绍

这A12622D双通道传感器IC霍尔效应是在5针SOT23W表面贴装封装，以及一个4针SIP通孔封装。它具有与传统的平面以及垂直磁场方向操作。位于中央的平面，并且在垂直的霍尔元件的结果的双重操作：

• 输出（正交），使得正交磁极间距和气隙独立之间固有的90°相分离
• 更小的封装尺寸，从而允许更小的PCB尺寸和更严格的总有效空气间隙（TEAG）
• X-Z选项提供更小的尺寸传感Teagg
• 机械设计的灵活性利用自由选择环形磁铁基于可用性和/或成本
• 的潜在替代通孔装置，如在面内的感测可以与SMT装置实现

这两种选择允许系统设计的灵活性，在Y轴和Z轴或X轴和Z轴传感。这使得传感器IC和安装它的PCB具有相对于磁铁不同的安装方向的灵活性。

A1262是先前一代装置的替代解决方案，例如A1230和A3425，其1D（双平面厅）设计需要环形磁极间距优化并仅提供一种感测方向，而A1262不需要环形磁铁优化和罐头配置为四种不同的方向（请参阅感应配置部分）。另外，A1262以较小的（SOT23W）包装提供。有关2D A1262至双平面A1230和A3425的比较，请参见表1。

表1：2D的比较与1D（双平面）

特征	设备
	A1262	A1230	A3425
霍尔元件间距	N / A.	1.0毫米	1.0毫米
固有输出正交	是的	不	不
传感配置	4.	1	1
可用包装	LH（SOT23W），K（SIP）	L(社会)，k(社会)	L(社会)，k(社会)
BOP / BRP（最大）	±40 g	±30ģ	±30ģ
输出极性，B> BOP	低的	低的	低的

垂直和平面霍尔元件

在IC设计和制造的进步使得竖直霍尔元件，以平行于所述IC的平面磁场敏感的创建。他们下平面霍尔元件的相同原理，这是敏感仅在垂直于IC的平面的磁场发挥作用。此Z轴灵敏度没有被改变
传感器IC取向或旋转。仅具有平面霍尔元件这样，在面内的感测使用是不可能的表面贴装器件。

平面霍尔元件跨管芯（在平面中）的长度和宽度设计成如图2所示的垂直霍尔元件从底部被构造成沿该芯片的顶部深度，如图3。

通过旋转IC，或通过改变在管芯上的竖直霍尔传感元件的取向，传感器IC可以区分磁场方向以及振幅，并在多个空间维度真正感测。在A1262，X和Y轴是垂直霍尔感应轴，和Z轴是平面霍尔感测轴（参见图4）。

A1262有两个不同的传感配置，可以选择作为订购选项。差异是垂直霍尔元素的方向。X-Z选项在X轴上定向有一个垂直的霍尔元素，与Z轴中的平面厅元件一起工作。Y-Z选项的垂直霍尔元件旋转以在Y轴上敏感。这允许用户选择如何相对于环形磁铁定位传感器IC。这在感测配置部分中进一步解释。

传感配置

A1262提供双通道感应，具有环形磁磁型输出正交。提供两种不同的2D感测轴配置，X-Z和Y-Z轴。垂直和平面霍尔元素一起使用以产生正交输出，类似于使用类似A1230或A3425的双平面传感器IC（但是，双平面图传感器仅在一个配置中敏感）。Planar Hall Element定位在环形磁体上的磁极感测磁极，而垂直霍尔元件感测过磁极之间的过渡（如图12所示）。

In the X-Z configuration (Figure 5), the Hall elements are positioned to detect magnetic fields parallel to the face of the package, across/perpendicular to the non-leaded sides (X axis) and magnetic fields perpendicular to the face of the package (Z axis), as shown in Figure 2. The vertical Hall can be configured to sense the magnet poles (head-on).

Since the sensor IC is sensitive on the edges without leads, the IC can be positioned closer to the target (compared to the Y-Z combination), in applications which require the IC to be oriented with the vertical element positioned head-on to the magnet (see Figure 7).

在Y-Z配置（图6），霍尔元件被定位以检测平行于跨越含铅边（Y轴）和磁场封装的面的磁场垂直于该包装（Z轴）的面。竖直霍尔可以被配置为感测所述磁体的磁极（正面）。像A1230和A3425传统双信道设备不能感知无论是在图6中的结构（A或B）的环形磁体。

关闭气隙能力

可用的X-Z选项允许传感器的极其紧密的空气间隙定位到磁体上，以进行需要PCB垂直于环形磁体的应用。雷竞技最新网址这是由于敏感边缘是没有引线的侧面。

图7示出上侧感测没有引线的优点。感测所述无引线两侧允许IC被放置在PCB的边缘，而不需要以适应设备的引线和相关的PCB焊盘和迹线。这导致总有效气隙（TEAG）一个显著减少。在Y-Z选项传感器必须放置在PCB上进一步内侧。

表2：传感选件部件号

Y-Z选项	X-Z选项
A1262LLH-T	A1262LLH-X-T

双重输出

的A1262是与用于竖直霍尔元件的输出（X或Y）和平面上两个独立的输出引脚（OUTPUTA和OUTPUTB，分别地）的霍尔元件（Z）的双输出传感器。这是通过信道的时分多路复用来实现。参见图8中的框图的每个通道进行采样大约每16微秒（典型值），以允许信道沉降，因此，这两个信道被更新大约每32微秒。见图9。

的A1262采样率的相对快速的时分多路复用能够高磁输入的频率，并适用于大多数应用。雷竞技最新网址请联系您的快板代表就适合高频应用的更多信息。雷竞技最新网址

固有的正交

与平面和位于基本上相同的光点的垂直元件，该感测技术减轻了需要环形磁铁目标优化，以实现正交（输出通道之间90°的相分离）。

双平面传感器IC将只具有两个通道在正交当环形磁铁极对间距为4×，所述霍尔元件间距的。

图10示出了以上的环形磁铁具有用于双平面传感器IC优化磁极节距尺寸，从而在输出信号90°的相分离，而图11的下方示出了具有较大显著磁极间距的环形磁铁。这个较大的极间距不是在显著较小的输出信号相分离的霍尔元件间距的双平面传感器IC的最优化，并且结果。由于2D传感器IC不受磁铁极距，输出信号保持在正交（90°相分离）。

下面的图12示出了一个二维传感器阵列实现如何正交磁体尺寸的感测独立。

1. 该IC定位在南极。在该位置中，垂直磁通是在Z轴，并且只通过平面霍尔元件，同时有在X轴垂直无焊剂。因此，各个输出信道将输出的电压正比于垂直通量。Z通道将输出一个正电压，而X沟道将处于零伏。
2. 该IC定位在从南到北极的过渡。现在Z通道输出将为零，且X通道输出将是一个正电压。
3. IC被定位在北极，导致Z通道输出为负，而X信道是回零。
4. 该IC定位在从北到南磁极转换。现在Z通道输出为零再次，而X信道输出为负。

相分离

与A1262的相分离是固有的90°，而不管磁极间距的。然而，机械放置可影响相分离。

如图13所示，当IC不与旋转轴线对准的传感器（切向偏移）所示，相分离可通过若干度从90°偏移。在相分离的移位的幅度取决于机械偏移量。在这个例子中，效果被夸大由于相对大的偏移和小直径环形磁体。

总结和结论

A1262采用新的垂直霍尔传感技术，为旋转环磁体和电机应用提供理想的解决方案。雷竞技最新网址与现有的双通道霍尔锁存IC相比，使用A1262的设计更容易，但整个系统配置和机械包装的更具限制和更多选项。二维双通道磁传感器IC提供的前所未有的灵活性减轻了优化输出正交的环形磁体目标的需要，并且选择两个不同的垂直感测轴，为IC和PCB安装提供各种选项。

• 设计者可以选择四种不同的感测方向中的任何一种，以及在表面安装（LH）或通孔包（K）之间的选择。
• 2D感测提供固有输出信号正交，而不论该环形磁铁设计，提供使用现有的环形磁铁从其他应用程序或选择断开的，现成的环形磁体的选项。雷竞技最新网址
• X-Z选项提供改进的Teag，包括在SOT包中提供的Teagucate Dualchannel设备。
• 使用表面安装装置感测平面内的平面的能力支持具有更少的装配步骤与传感器在通孔（SIP）封装中的传感器的较小较轻的系统的设计。

有关的其他信息快板A1262 2D霍尔效应传感器IC，请参阅A1262数据表和其他可用的应用笔记rayapp0

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