A1340, A1341, A1343传感器温度补偿

A1340, A1341, A1343传感器温度补偿

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Nevenka Kozomora和Jesse Lapomardo，
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介绍

由于传感器缺陷或磁系统的温度依赖特性，传感器输出可以随温度变化。在传感器内部应用温度补偿的目的是保持传感器的输出值与温度无关，只依赖于输入磁场强度。

实现

Allegro传感器允许客户通过使用传感器温度补偿系数来改变传感器对温度偏差的响应方式。这些系数是传感器温度算法的一部分，在图1所示的温度补偿块中实现。

温度补偿块的传递函数为:

V_出(V) = SENS(ΔT_一个)×V_在(V) +偏移量(ΔT_一个）(1）
其中T_一个为环境温度，ΔT_一个= T_一个- 25°C。

的灵敏度温度补偿，标记为SENS（ΔTA），用于操纵温度对传感器在输入磁信号上应用的增益的影响。灵敏度温度补偿被描述为二阶的多项式函数：

SENS(ΔT_一个） =
[TC1_SENS (m%/°C) × ΔT ._一个(°C) +
TC2_SENS (m%/°C2) × (ΔT_一个）²（°C）+ 1]（2）

SENS(ΔT_一个)在某温度T实际计算为:

(SENS at 25°C) /(记录的SENS @ T°C)(3）

用户可编程参数如下表所示:

表1灵敏度补偿的输入变量

参数	定义	单位
TC1_SENS	一阶增益温度系数。系数应用于 灵敏度的一阶项随温度变化。	m％/°C
TC2_SENS	二阶增益温度系数。系数的应用 是灵敏度随温度变化的二阶项。	m％/°C2

通过计算补偿系数TC1_SENS和TC2_SENS，可以得到应用于传感器输入信号的温度无关增益。重要的是要记住，这些参数有两组——一组用于补偿低于25°C的温度，另一组用于补偿高于25°C的温度。

的抵消温度补偿n，标记为OFFSET(ΔTA)，用于改变传感器对输入磁信号施加的OFFSET的温度行为。OFFSET(ΔTA)的方程描述为线性一阶函数:

抵消(ΔTA) =
TC1_OFFSET(毫克/°C)×ΔT_一个(°C)×
DIV_SENS_COARSE (mV / G)（4）

抵消(ΔT_一个)在某温度T实际计算为:

抵消(ΔT_一个) =(偏移@ 25°c) -
(记录偏移量@ T°C)(5）

应用计算得到的TC1_OFFSET系数将导致与温度无关的偏移行为。

对于A1343设备，DIV_SENS_COARSE参数不适用，因为温度补偿算法不考虑该参数。

表2 Offset Compensation的输入变量

参数	定义	单位
TC1_OFFSET	一阶偏置温度系数。应用于偏移量随温度变化的一阶项的系数。	毫克/°C
DIV_SENS_COARSE	不同磁范围的偏移补偿系数。它分别改变磁场的变化。它等于1的值为±500g。例如，如果场范围变为±300g，则系数值将为3/5。	mV / G

计算灵敏度补偿

在特定的操作位置，Allegro传感器通常与未知磁场强度的永磁体一起使用。因此，系统每高斯灵敏度的精确计算是不可能的。然而，灵敏度可以根据设备位置计算。

在下面的示例中，用户在移动范围内的两个不同点收集设备输出。位置1是-10度，位置2是+10度。

表3:设备输出示例

温度 （°C）	带模拟输出的传感器		PWM输出传感器		具有SENT输出的传感器
	传感器输出 @位置1 (V)	传感器输出 @位置2 (V)	传感器输出 @位置1 (% D)	传感器输出 @位置2 (% D)	传感器输出 @位置1 (LSB)	传感器输出 @位置2 (LSB)
-40年	0.354	4.548	8.0	91.9	139	3955
-20年	0.394	4.532	8．6	91.3	165	3929
0	0.435	4.514	9.2	90.8	191	3902
25	0.500	4.501	10	90	227	3867
50	0.546	4.481	10．7	89.4	257	3837.
75	0.614	4.459	11.6	88.5	298	3796
One hundred.	0.693	4.427	12.7	87.4	349	3746.
125	0.790	4.393	14．1	86.1	408	3686
150	0.883	4.342	15.5	84.7	474	3621.

整个温度范围内的灵敏度可以计算为：

SENS = (V_出@位置2 - V_出@位置1)
/(职位2 -职位1)（6)

表4

温度 （°C）	灵敏度 (V /°C)	灵敏度 (% D /°C)	灵敏度 （LSB /°C）
-40年	0.210	4.19	190.78
- 20	0.207	4．14	188.23
0	0.204	4.08	185.55
25	0.200	4	182.00
50	0.197	3.93	179.00
75	0.192	3.84	174.90
One hundred.	0.187	3.73	169.85
125	0.180	3.60	163.90
150	0.173	3.46	157.35

为了计算补偿函数SENS(ΔT_一个)与ΔT_一个值，对表4中记录的数据应用公式3。对于25°C，该方程有效地执行了反向归一化。结果数据如下表所示(注意，现在的温度值显示为ΔT_一个值，表示偏离25°C):

表5:归一化逆灵敏度与温度

	Δ助教 （°C）	正常化逆 灵敏度
(冷)	-65年	0.954
	-45年	0.967
	-25年	0.981
	0	1.000
（热的）	25	1.017
	50	1.041
	75	1.072
	One hundred.	1.110
	125	1.157

表5的图示见图3:

由于Allegro传感器在冷热温度补偿时具有不同的温度系数代码，因此将上述曲线分为两个区域。来自ΔT的炎热地区_一个时，用如下公式描述:SENS(ΔT_一个) = 1.408 e-06x²+ 0.994e -04x + 1.000。寒冷地区，ΔT以下_一个在x轴上为0°C时，由以下方程控制:SENS(ΔT_一个) = 5.941 e-06x²价格:+ 5.094E-04x

现在可以从上述等式计算可编程系数。请注意，要转换为M％，应介绍105系数。

表6:计算出的温度补偿系数

系数 热	价值	系数 冷	价值
TC1_SENS_HOT (m % /°C)	79.94	tc1_sens_cld. (m % /°C)	50.94
TC2_SENS_HOT (m % /°C2)	0.1408	TC2_SENS_CLD (m % /°C2)	0.5941.

编程的灵敏度系数

可以直接在软件的“数值”栏下输入温度调节计算值，也可以手动计算代码，然后在“代码”栏下输入。
如果用户在“值”栏下输入想要的系数，软件会将实际数值四舍五入到设备中提供的最接近的离散值。例如，TC2_SENS_CLD计算为0.5941 m%/°C2，而程序四舍五入为0.593 m%/°C2。该软件根据TC2_SENS_CLD值、该寄存器的步长以及该值与代码之间的传递函数自动计算代码。

如果用户想要计算必要的代码，可以使用从数据表中提取的下表作为指导。所需值0.5941 m%/°C2除以0.00596 m%/°C²，典型的步骤尺寸，到达99的所需代码。

计算偏移量补偿

在应用中，线性传感器经常在所有位置上看到一个磁场，或者客户往往无法确定在哪个位置磁场将等于0。然而，在两个应用位置读取设备输出可以帮助确定传感器所需的灵敏度，然后帮助计算偏移量(VOUT @位置2 -位置2 ×灵敏度)。如下表7所示:

表7:电压偏移过温

温度 （°C）	抵消 (V)	抵消 （%）	抵消 (LSB)
-40年	2.45	49.95	2047
-20年	2.46	49.96	2047
0	2.47	49.97	2047
25	2．5	50．00	2047
50	2.51	50.01	2047
75	2.53	50.04	2047
One hundred.	2.56	50.06	2047
125	2．6	50.09	2047
150	2.61	50.11	2047

一旦得到每个温度下的偏移量，用公式5计算修正曲线。

从图7，可以看出，通过温度偏移可以计算为

抵消(ΔT_一个) = -0.0009 × Δt_一个+ 0.0004。
记录的行为为mV/°C，表示公式:
抵消(ΔT_一个) = TC1_OFFSET (mG/°C) × ΔT_一个（°C）
×DIV_SENS_COARSE (mV / G)。

常数项0.0004接近于零，所以可以忽略。0.0009的函数增益是TC1_OFFSET (mG/°C) × DIV_SENS_COARSE (mV/G)的乘积，因此需要将增益数除以DIV_SENS_COARSE (mV/G)，这取决于所选择的磁粗范围。如果选择的范围为250g，则参数DIV_SENS_COARSE (mV/G)的值为0.5。

表8偏移系数值

补偿系数	价值
TC1_OFFSET (mG/°C)适用于+/- 250g范围	0.0009 / 0.5 = -0.002

编程的灵敏度系数

可以直接在软件的“数值”栏下输入温度调节计算值，也可以手动计算代码，然后在“代码”栏下输入。

如果用户想要计算必要的代码，可以使用从数据表中提取的下表作为指导