使用快板A1262的气隙独立式速度和方向传感

作者:斯蒂芬•克兰兹
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引言

A1262集成电路是一款超灵敏双通道霍尔效应锁存器。与传统双通道锁存器相比,A1262的正交输出指示旋转方向和旋转环形磁铁目标的位置/速度。但是,除了感测幅值以外,A1262在使用垂直霍尔效应技术感测磁场方向方面是独一无二的。

A1262使用传统的平面霍尔效应元件获得一个通道,用垂直霍尔效应元件获得另一个通道。因此,A1262能产生正交输出信号(≈90°相位差),其中相分离大体上独立于气隙,环形磁体尺寸或极间距。这为系统设计师选择环形磁铁及其相对传感器的位置和方向提供了前所未有的灵活性,其小封装(SOT23-5)替代了一对传统的封装霍尔效应锁存器,节省了空间和组件数量。

案例研究

此应用说明重点介绍众多可能系统配置中的两个。在这两个案例中,A1262LLHLT - T器件假定平面霍尔元件使用Z传感方向,而垂直霍尔元件使用Y方向(请参阅图1)。A1262替代版A1262LLHLT - X - T还可以提供Z和X方向感应。A1262数据表和其他相关应用说明提供有关A1262的详细信息。

图 1

图1:A1262感应方向

在这两个案例中，目标是具有相同总体尺寸的铁氧体环形磁体。案例 1 采用多极环形磁铁。案例 2采用径向磁化（1 个极对）环形磁铁（见图 1）。

图 1

图 1：环形磁铁

案例 1：多极环形磁铁

在此案例中，目标是具以下特性的环形磁铁。

外径:13毫米
内径:6毫米
高度:4毫米
极对：4
材料:铁氧体Y10T BR:≥0.2Ť
磁化：径向

图 2

图 2：案例 1 的物理配置

图 3 和图 4 显示案例 1 环形磁铁径向和切向磁场与周围气隙比较。径向磁场分量激励A1262平面霍尔元件,如图所示Z方向。垂直霍尔元件对应切向磁场,如图所示Y方向。

图 3

图3:径向B磁场多极环形磁铁与气隙

图 4

图4:切向B磁场多极环形磁铁与气隙

图 5

图5:径向/切向B磁场多极环形磁铁与气隙

如图 3 和图 4 所示，每个通道（共两个）的磁性峰值的位置相对另一个通道基本保持一致。气隙几乎没有变化。图 5仅显示最小和最大气隙分别为 1.5 mm 和 5.0 mm，更清晰地描述了这一点。

图 6

图6:A1262多极环形磁铁一(径向)与气隙

图 7

图7:A1262多极环形磁铁OUTB(切向)与气隙

图 6 和图 7 显示使用 8 极环形磁铁的双传感器输出的磁开关行为。假定A1262磁开关点正常变化并且气隙变化较大,则一和OUTB的相位关系会非常稳定。这种气隙独立性水平对A1262是独一无二的。

如下表1所示,两个输出还保持接近理想的(≈50%)占空比,并且与气隙无关。

表 1：案例 1 的占空比与气隙
气隙 (毫米)	一占空比（％）	OUTB占空比（％）
1．5	49.71	49.83
2.0	49.77	50．00
2．5	49.77	49.60
3．0	49.71	49.83
3．5	49.71	49.88
4．0	49.54	49.83
4．5	49.88	49.48
5.0	49.65	49.71

案例 2：径向环形磁铁

在此案例中，目标是具有与案例 1 相同尺寸和相同材料的环形磁铁，但只有一对磁极：

外径:13毫米
内径:6毫米
磁铁高度:4毫米
极对：1
材料:铁氧体Y10T BR:≥0.2Ť
磁化：径向

图 8

图 8：案例 2 的物理配置

图 8 显示案例 2 的物理配置图 9 和图 10 显示环形磁铁径向和切向磁场与周围气隙比较。径向磁场分量激励A1262平面霍尔元件,如图所示Z方向。垂直霍尔元件对应切向磁场,如图所示Y方向。与案例 1 环形磁铁相同，每个通道（共两个）的磁性峰值的位置相对另一个通道基本保持一致。气隙几乎没有变化。图 11仅显示最小和最大气隙分别为 1.5 mm 和 5.0 mm 的结果，更清晰地描述了这一点。

图 9