AN-1314 应用笔记 One Technology Way • P.O. 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............................................................................................ 2 磁体与传感器的关系 ...................................................................... 5 磁体配置 ............................................................................................ 3 对齐误差和气隙测量 ...................................................................... 6 线性..................................................................................................... 3 诊断..................................................................................................... 7 离轴..................................................................................................... 3 误差源 ................................................................................................ 9 轴尾..................................................................................................... 3 校准程序 ............................................................................................ 9 电桥配置 ............................................................................................ 3 布局建议和磁场干扰 .................................................................... 10 AMR传感器元件.............................................................................. 4 VTEMP输出 .................................................................................... 10 磁角与机械角 ................................................................................... 4 修订历史 2014年10月—修订版0：初始版 Rev. 0 | Page 2 of 10 AN-1314 磁体配置 轴尾 AMR技术可以用来检测线性位置和旋转位置。有多种不同 本应用笔记讨论的主要测量配置方式是一种简单的磁体配 类型的磁体配置可与AMR角度传感器配合使用，包括线 置，通常称为轴尾配置。在轴尾磁体配置中，一个已经径 性、离轴、轴尾等配置方式。 向磁化的偶极磁体位于旋转轴的尾部。传感器位于旋转轴 和磁体的下方。在该机械设置中，径向磁体的北极和南极 线性 对于线性应用，磁体必须与传感器位于同一平面，如图1 所示。磁体的红边和蓝边表示北极和南极的定向。该定向 是可以互换的，因为AMR传感器不区分北极和南极。为了 在磁体中心上方形成一个均强磁场。随着磁体和轴旋转， 磁场也开始旋转。传感器如此放置是为了均强磁场始终与 检测元件处于同一平面。图3所示为轴尾磁体配置。 从AMR传感器获得最佳线性响应，传感器的中心和磁体的 12487-101 12487-001 中心彼此相距距离必须等于磁体长度的一半。 图3. 轴尾磁体配置 轴尾磁体配置非常适合无刷直流电机定位和控制。对于 图1. 线性磁体配置 ADA4571或任何180°角度传感器，所使用的无刷直流电机 离轴 旋转测量的一种磁体配置是使用一个磁极环。图2所示为 理想的磁极环。彩色区域表示AMR传感器感知到的外磁场 必须是一个偶对极电机，因为奇对极电机需要完全的360° 位置信息。 定向。类似于线性测量，要获得线性响应，磁极环必须与 多数闭环无刷直流电机控制使用霍尔传感器来提供转子位 传感器处于同一平面，并且二者间的距离为磁极长度的一 置反馈，用以确定线圈换向的正确位置。这些传感器的精 半。在整个机械旋转过程中，这类磁体配置下的传感器响 度各不相同，但一般都在5°至10°之间。为了实现更平滑、 应将重复多次，重复次数与磁极数量相等。对于图2中的 更高效的电机响应，减少扭矩波动，需要更精确的电机角 磁极环，共有5个北极和5个南极，传感器可以感知到10个 度 信 息 。 ADI公 司 的 AMR传 感 器 的 机 械 精 度 典 型 值 为 磁极。对于图中所示磁极环，每旋转一次，AMR传感器输 ±0.1°，最大值为±0.5°。通过更加传统的增量编码器，也可 出就会重复10次，因此，可以提供36°的绝对信息。 使精度达到这一水平。然而，在启动、卡止错误和环境影 响时对于增量编码器来说问题表现地更加突出。ADI AMR 传感器可提供启动或卡止条件下的绝对位置信息，而不受 电机位置影响。借助这个绝对位置信息，可以更好地控制 扭矩，使电机启动时更加平顺，还能提高电机启动效率和 卡止时的性能。 电桥配置 ADI AMR传感器采用惠斯登电桥配置，与单一阻性元件相 12487-102 比，它支持更宽的输出电压摆幅，还能抑制较大的直流失 图2. 离轴磁体配置 调。当以差分方式测量单电桥对应单偶极磁体旋转时的输 出，则只能获得90°的可用范围。单电桥元件在单偶极磁体 360°机械旋转过程中的输出波形如图4所示。请注意，对于 每个电压输出水平，都有四个可能的机械位置。 Rev. 0 | Page 3 of 10 AN-1314 AMR传感器元件 5 AMR检测元件的布局决定着器件的最终性能。ADI采用的 AMPLITUDE (V) 4 是Sensitec GmbH提供的AMR技术，后者是广受认可、处于 行业领先地位的MR传感器制造商。ADI产品中采用的Sensitec 3 AMR传感器运用了PERFECTWAVE®技术。PERFECTWAVE 传感器运用弧形传感器元件来减少高阶谐波，提高精度。 2 1 0 90 180 270 360 MECHANICAL ANGLE (Degrees) 磁角与机械角 12487-002 0 对于AMR技术来说，必须了解两种不同的角度度量体系： 图4. 单电桥输出 磁角和机械角。受AMR技术性质的影响，ADA4571是一款 把两个检测元件放置在同一管芯上，且相互呈45°旋转角， 面向单偶极磁体的180°机械角度传感器。由于两个相互旋转 这样，传感器就可以用作完整的180°范围的测量。图5所示 45°的AMR电桥的输出信号为正弦曲线，相对相移为90°， 为两个电桥的简化电路图。 因此，180°的绝对角度可以通过计算arctangent2获得。 α=0 α V arctan 2 SIN VCOS α= 2 通过arctangent2计算获取的信息在360°范围内会重复两次 DIRECTION OF MAGNETIC FIELD (单偶极磁体)或更多次(多极对磁体)。图7所示为单偶极磁 体在计算arctangent2之后的输出波形示例。 12487-003 CALCULATED ANGLE (Degrees) 360 图5. 双路惠斯登电桥传感器的简化电路图 AMR传感器无论是朝向磁北极还是磁南极，其输出都是相 同的。因此，当差分监测来自相应的惠斯登电桥的各个通 道信号时，只需相对旋转45°即可在两个正弦输出之间形成 一个90°的相移。图6所示为偶极磁体配置中，两个AMR电 MAGNETIC MECHANICAL 270 180 90 0 5 0 90 180 270 MECHANICAL ANGLE (Degrees) 360 12487-006 桥在整个机械旋转中的两路输出。 图7. 磁角与机械角 4 中，绝对电压和绝对磁场强度都不重要，因此，与竞争角 3 度传感器技术相比，这些传感器对磁场强度和电压幅值变 2 化及漂移都不敏感。 选择磁体时的考虑因素 1 在使用AMR传感器时，需要为传感器配上合适的磁体，才 0 0 90 180 270 MECHANICAL ANGLE (Degrees) 360 12487-004 AMPLITUDE (V) 完成arctangent2计算即生成线性角度响应。在磁角的计算 能取得最佳性能。由于其方向取决于磁场，所以使用的磁 体必须径向磁化而非轴向磁化。图8所示即为这样的磁体。 图6. 双电桥输出 Rev. 0 | Page 4 of 10 AN-1314 磁体蓝色和红色区域表示北极和南极。磁场线从磁体北极 存在较高阶的谐波。ADI产品中使用的Sensitec AMR传感器 向南极运动。在磁体上方(如果是轴尾配置，必须把AMR 采用弧形结构，可减少许多其他传感器中存在的四阶谐波， 传感器置于此处，如图3所示)，磁场线分布均匀于传感器 如此，即可在较低的磁场强度条件下实现类似的性能。 所在平面。 ADA4571中采用的AMR检测元件的最小工作磁场强度为 25 kA/m。低于此值也可工作，但结果会导致精度下降。较 高的磁场强度可以提高精度，而且不会损坏器件。受AMR 传感器磁场方向测量的影响，与磁通量测量不同，如果磁场 强度具有较大的温度系数，结果仍是可以接受的，同时依 旧能达到器件规定的误差规范。然而，在选择磁体时必须 确保，要充分考虑极端工作温度条件下的磁场强度下降问 12487-007 题。该下降幅度可以用额定磁场强度和温度系数来计算。 磁体与传感器的关系 机械对齐对于最大限度地提高AMR传感器的性能至关重 图8. 磁偶极定向 一般地，AMR传感器要搭配稀土磁体使用，因为后者具有 较高的磁能重量比。然而，只要能达到传感器的最小饱和 磁场强度要求，也可以使用成本较低的铁氧体磁铁。但 是，对于高性能和高温应用来说，如果使用稀土磁体，性 能会得到提升，因为AMR传感器可以感知到更高的磁场强 度。较高的磁场强度也有助于降低杂散磁场对传感器精度 的影响。 格控制磁体与传感器之间的x-y对齐容差，使传感器感知到 的磁场方向符合要求。传感器中心与磁体中心的物理对齐 误差会给整个系统带来误差，该误差取决于传感器位置周 围磁场的大小和一致性。在ADA4571 8引脚SOIC封装中，磁 体传感器中心位于封装中心引脚2和引脚7的上沿之间。封 装过程中，该额定位置各个方向上的位置精度在±50 µm之 内。有关具体的对齐图，请参阅ADA4571数据手册。受控 用于制造稀土永磁体的两种最常见的材料是钕(NdFeB)和 钐钴(SmCo)。表1所示为两种不同磁性材料的比较情况， 列出了各自的主要优势。这两种磁性材料都有多个不同的 等级，因此，表中只是粗略比较。对于具体特性，必须分 开考察每个等级的材料。磁性材料的等级表示材料的磁能 积，单位为百万高斯-奥斯特(MGOe)。该值等于具体磁性 材料BH曲线的最大值。一般地，MGOe两倍的材料，其拉 拔强度为同样大小的磁体的两倍。 NdFeB 中 高 80°C至180°C −0.08 %/K至−0.13 %/K 镍(典型) 轴尾系统的磁体轴中心必须与磁传感器中心在一直线上。 气隙或z向间距对于AMR传感器的性能也很重要。虽然在 绝对对齐中不如x-y相对位置重要，但也必须了解气隙参 数，才能使传感器性能最大化。为了实现AMR传感器的额 定性能，磁激励在设计时必须考虑至少提供传感器要求的 最小磁场强度。 ADA4571要求的磁场强度为25 kA/m。提 高传感器所感知的磁场强度的一种方法是减小工作气隙。 然而，要特别注意，减小与磁体的距离不一定能提高器件 表1. NdFeB和SmCo磁性材料比较 参数 价格 磁场强度 最高温度 温度系数 腐蚀防护 要。在设计物理系统时，必须记住几个关键参数。必须严 SmCo 高 中到高 160°C至300°C −0.03 %/K至−0.04 %/K 不需要 的性能。在接近磁体表面的地方，磁场强度变得不均匀。 对气隙不敏感，这是AMR技术的一个重要特性。只要传感 器在激励磁场下进入完全饱和状态，从该传感器获取到的 角度信息就不会随磁场强度而变化。这意味着，因振动、 应力或全寿命机械漂移导致z方向的较小位移对角度精度 对于AMR技术，强度较高的磁体，其性能始终优于强度较 的影响非常小。位移容差量取决于磁体材料和几何尺寸， 低的磁体。 但范围可能达到几毫米到一厘米，甚至更多。 增加AMR传感器元件可以感知到的磁场强度，可以提高器 件性能。因为器件存在的物理限制，所有AMR传感器中都 Rev. 0 | Page 5 of 10 AN-1314 对齐误差和气隙测量 明不同磁场强度的影响。市场上也有能量等级各异的不同 以下各节将展示不同磁体尺寸、强度、气隙和对齐误差条 NdFeB和SmCo磁性材料。 件下的测量结果。同时还用描述的方法测试了其他磁体。 在图10和图11中，色标指以度为单位的角度误差。在这些 欲了解如何针对具体应用选择磁体，请联系ADI公司。 示意图中，最小角度误差位于示意图的中心，即磁体与传 测量设置 感器完美对齐时，其值为0.07°。 1.0 把每个磁体装在一个无槽、无刷直流电机上，并以3000 rpm 2.5 0.8 的恒定转速转动。 2.0 用于相对于传感器的x向位移，一个用于y向位移。图9所 示为x和y位移的规定方向。 Y 45 Y ALIGNMENT (mm) 0.6 电机装在一个带有两个线性执行机构的位移平台上，一个 0.4 1.5 0.2 0 1.0 –0.2 –0.4 0.5 –0.6 PD VCOS 2 7 VDD GND 3 6 GND VSIN 5 VTEMP 0.8 0.6 0.4 0.2 0 –0.2 –0.4 –0.6 –0.8 –1.0 0 X ALIGNMENT (mm) 12487-009 4 –1.0 1.0 X 图10. SmCo (32MGOe)(气隙：1 mm) 1.0 图9. 相对于ADA4571封装的规定对齐方向 0.8 z向间距(从传感器到磁体的气隙)在测量期间固定不变。图中 传感器距离封装顶部0.38 mm(额定值)，容差为±0.025 mm。 把该距离值与气隙测量结果相加，即可得到从ADA4571封 装中AMR传感器管芯到磁体的距离。 0.6 Y ALIGNMENT (mm) 显示的每次测量的气隙指从磁体到封装顶部的距离。AMR 2.5 两个线性执行机构以50 μm的增量移动，以覆盖2 mm × 2 mm 2.0 0.4 1.5 0.2 0 1.0 –0.2 –0.4 0.5 –0.6 的整个方形，即每个方向各距AMR传感器中心1 mm。用这 –0.8 种方法测试得到的最大径向对齐误差是1.4 mm，位于扫描 –1.0 1.0 范围的角落处。 0.8 0.6 0.4 0.2 0 –0.2 –0.4 –0.6 –0.8 X ALIGNMENT (mm) 注意，所有结果均经数字滤波和升采样处理，以使示意图 看起来更加平滑。绝对误差值保持不变。 –1.0 0 12487-011 8 12487-010 –0.8 GC 1 图11. NdFeB (35 MGOe)(气隙：1 mm) 由于NdFeB磁体的磁场强度更大，因此，与SmCo磁体相 比，这种磁体能在离磁体位置更大的位移范围内，保持更好 磁场强度研究 的性能。在1 mm气隙条件下，这两种磁体在传感器元件处 表2. 用于比较1的磁体尺寸 的有效磁场强度约为60 kA/m(NdFeB磁体)和50 kA/m(SmCo磁 参数 直径 厚度 NdFeB (35 MGOe) 6 mm 3 mm SmCo (32 MGOe) 6 mm 3 mm 体)。下一节将考察一种尺寸更大、能量等级更低的磁体。 能量等级较低的大磁体 为了研究不同磁场强度对对齐误差的影响，我们选择了两个 表3. 用于比较2的磁体尺寸 磁体。二者直径均为6 mm，厚3 mm。一个磁体为NdFeB， 参数 直径 厚度 能量等级为35 MGOe，另一个磁体为SmCo，能量等级为 32 MGOe。选择SmCo磁体而放弃NdFeB磁体的其他原因包 括：SmCo具有更高的温度等级，温度系数也比较低。这 些因素在高温应用中更加重要。我们以所选磁体为例，说 SmCo (24 MGOe) 10 mm 5 mm 我们在2 mm、4 mm和6 mm气隙条件下分别测试了表3中描 述的SmCO磁体，如表4所示，其中还列出了最小和最大报 告误差(示意图的中心和边沿)。 Rev. 0 | Page 6 of 10 AN-1314 诊断 表4. 比较2的最小和最大误差 2 mm 0.0774 0.6118 60 参数 最小误差 最大误差 (对齐误差：1.4 mm) 近似磁场强度(kA/m) 4 mm 0.1002 0.7522 35 6 mm 0.1477 0.7074 20 在图12至图14中，色标指以度为单位的角度误差。这些示 意图的最大角度误差为0.8°。 在AMR传感器处，磁场强度要低许多，尤其是在6 mm处。 根据设计，该磁体能在3 mm条件下提供25 kA/m的磁场强度。 1.0 置中，磁场强度必须在整个机械旋转过程中保持均匀。该 磁场的强度必须超过25 kA/m，才能使传感器完全饱和，以 克服其内部磁化效应。在达到该条件的基础上，必须使正 出同步性影响，在恒定温度条件下，半径保持不变。半径 可用下式计算： 0.8 0.7 当半径VRAD由外部处理器或电子控制单元(ECU)监控时， 0.6 0.6 如果相对于额定半径出现任何显著偏差，就表示系统出现 0.5 了故障。实时机械故障和对齐误差以及磁场强度下降等情 0.4 况，都可以通过计算该半径来监控。 0.3 根据ADA4571增益控制引脚(GC)的配置，允许的输出半径 0.2 以下列值为边界。该范围在图15和图16中表示为阴影区 0.1 域。图中同时给出了−40°C、+25°C、+125°C和+150°C条件 0 下的典型VRAD值。最小值和最大值见ADA4571数据手册。 0.6 0.4 0.2 0 –0.2 –0.4 –0.6 –0.8 –1.0 X ALIGNMENT (mm) 监控器件处的温度可以进一步收窄该允许范围。 图12. SmCo (24MGOe)(气隙：2 mm) 1.0 0.8 0.5 VSIN MAGNITUDE (%VDD) Y ALIGNMENT (mm) 0.6 0.4 0.2 0.4 0 –0.2 0.3 –0.4 0.2 –0.6 –1.0 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0 –0.2 –0.4 –0.6 –0.8 –1.0 0 X ALIGNMENT (mm) 12487-013 0.1 –0.8 图13. SmCo (24MGOe)(气隙：4 mm) 1.0 0.8 0.7 0.4 0 0.3 –0.4 0.2 –0.6 0.1 –0.8 0.8 0.6 0.4 0.2 0 –0.2 –0.4 –0.6 –0.8 X ALIGNMENT (mm) –1.0 0 图14. SmCo (24MGOe)(气隙：6 mm) Rev. 0 | Page 7 of 10 VCOS 30 25 20 15 10 5 图15. 启用GC时的有界半径 0.4 –0.2 VCOS 45 40 35 GC ON 0.5 0.2 VRAD VCOS MAGNITUDE (%VDD) 0.6 12487-017 Y ALIGNMENT (mm) 60 55 50 0 0.6 –1.0 1.0 75 70 65 0 5 10 0.8 +150°C +125°C +25°C –40°C 95 90 85 80 0.7 0.6 VSIN 100 0.8 12487-015 0.8 VSIN –0.8 12487-012 –0.6 65 70 75 80 –0.4 50 55 60 0 –0.2 30 35 40 45 0.2 85 90 95 100 0.4 15 20 25 0.8 Y ALIGNMENT (mm) 统正常运行，也/或有利于监控系统性能。在轴尾或离轴配 弦通道和余弦通道的输出幅度同步，相位差为90°。受此输 在这些示意图中心，最小误差增大，如表4所示，其原因是 –1.0 1.0 对于监控ADA4571而言，多种后期处理诊断有助于确保系 VSIN 100 95 90 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 图18所示为一个对齐良好的传感器的FFT。图19所示为一 +150°C +125°C +25°C –40°C 个与磁体中心对齐误差为1 mm的传感器的FFT。图20所示为 一个未饱和、大气隙传感器的FFT，其激励强度为10 kA/m。 注意，在对齐误差和未饱和传感器图中，测得的噪底增加 了。对于未饱和传感器，在系统中，高阶谐波占据明显优 VSIN VRAD 势。这些谐波是导致传感器精度下降的主要原因。 VCOS VCOS 100000 10000 MAGNITUDE 1000 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 VSIN MAGNITUDE (%VDD) AN-1314 10 12487-016 VCOS MAGNITUDE (%VDD) GC OFF 100 1 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 12487-019 0.1 虽然正弦和余弦信号的幅度很大程度上独立于磁场强度， 800 900 1000 12487-020 图16. 关闭GC时的有界半径 900 1000 FREQUENCY 但是相比饱和传感器，未饱和传感器的输出幅度开始表现 图18. 对齐良好的传感器FFT 出下降迹象。 100000 下面的半径和快速傅里叶变换(FFT)图(图17至图20)是用前 10000 面讨论的SmCo磁体(直径为10 mm，厚度为5 mm)测试所得。 传感器以5 V电源供电，并保持在室温下。 图17所示为一个饱和传感器和一个未饱和传感器的半径 图，分别以40 kA/m和10 kA/m激励。 MAGNITUDE 1000 100 10 5.0 4.5 1 4.0 0.1 3.5 0 100 200 300 400 500 600 700 FREQUENCY 图19. 存在对齐误差的传感器FFT 100000 2.5 2.0 10000 1.5 MAGNITUDE 1000 1.0 0.5 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 VCOS 3.5 4.0 4.5 5.0 100 10 12487-018 0 UNSATURATED SATURATED 1 图17. 未饱和与饱和传感器的半径 正弦和余弦输出信号的FFT是一个强大的工具，可以用来 考察传感器的性能，也可用于排查整个系统的故障。 0.1 0 100 200 300 400 500 600 700 FREQUENCY 图20. 未饱和传感器的FFT Rev. 0 | Page 8 of 10 800 12487-021 VSIN 3.0 AN-1314 误差源 过求出在多次全机械旋转下获得的过去采样值的平均值， 为了尽量减小传感器的角度误差，有必要了解导致误差的 也可以得到准确的失调值。每个通道的失调并不相同，必 不同原因及其校准方式。 须分开存储。 失调误差 在获取到每个通道的失调时，控制器必须从各个通道减去 传感器失调导致的误差是造成系统误差的罪魁祸首。然 相应的失调，然后计算arctangent2从器件获得角度信息。 而，经适当校准后(见“校准程序”部分)，失调误差可以降 至接近零的水平。 ECU/MICRO COS SINE VOS VOS 幅度同步误差 弦通道布局都必须仔细考量，以确保获得良好的匹配性 能。作为结果，ADA4571上因幅度同步导致的误差可以忽 略不计，无需对幅度失配误差进行校正。 SINE OUTPUT COS OUTPUT – ArcTangent (CORDIC) PHASE/SPEED CORRECTION CALCULATED ANGLE – 12487-022 对于ADA4571，针对检测元件和信号调理电路的正弦和余 图21. 动态校准流程图 相位误差 由于两个AMR惠斯登电桥在单个芯片上的生产布局，正弦 通道与余弦通道之间的内在相位误差可以忽略不计。然 而，如果输出信号用多路复用模数转换器(ADC)而没有进 行同步采样，结果就会引入相位误差。在较高的磁场旋转 速度下，异步采样导致的误差更大，因为采样之间的相位 滞后变大了。建议用两个独立的ADC，或者一个多路复用 单点校准可用于自由运转应用，也可用于静态应用。这种 应用下，角度测量值移动范围不会达到一整个机械旋转。 要在360°范围内实施单点校准，必须捕捉偶数次电气旋转 来抽取精确的失调值。对于180°位移应用，只能捕捉到一 次电气旋转用于抽取精确的失调值。把每个输出通道的相 关失调信息保存在控制器中，以便进行失调补偿。 ADC配合两个同步跟踪保持放大器，对正弦和余弦输出同 无论用哪种方法捕捉失调值，我们都建议在计算失调时， 步采样，防止相位滞后导致误差。采样相位误差的大小直 至少使用两次完全的机械旋转。然后，从信号输出中减去 接关系到计算得到的电气误差的大小。 该失调值，再恢复角度信息。虽然单点初始校准有助于减 少失调导致的角度误差，但应尽量采用动态校准以最大限 校准程序 度地减少传感器误差。动态校准有助于应对AMR传感器内 为了使ADA4571达到最佳性能，要求执行一次校准程序。 在与温度相关的失调漂移问题。 根据关于磁体-传感器对齐和气隙距离的建议，把机械容差 AVERAGE PAST SINE VALUES 固定下来，并尽量对齐机械设置。一旦系统设置完毕，传 AVERAGE PAST COS VALUES 感器的失调和失调漂移就成为角度误差的主要来源。可以 实施两种不同的校准：动态校准或单点校准。相比单点校 COS SINE VOS VOS 准，虽然动态校准得到更小的角度误差，但要求进行更多 ECU/MICRO 的实时处理。 式下，可以连续监控失调，以校准ADA4571，消除系统寿 SINE OUTPUT COS OUTPUT 命周期和系统温度范围内的失调和失调漂移可能导致的误 差。有多种方法可以从传感器输出信号获取失调信息。从 整体波形中获取最大值和最小值可以准确地表现失调。通 Rev. 0 | Page 9 of 10 – ArcTangent (CORDIC) PHASE/SPEED CORRECTION – 图22. 单点校准流程图 CALCULATED ANGLE 12487-023 动态校准只能在360°连续或自由运转应用中执行。在该模 AN-1314 布局建议和磁场干扰 VTEMP输出 鉴于磁性检测应用的性质，在接近传感器处使用的材料必 ADA4571有一个片内粗略温度传感器，可以用于诊断目 须为非铁质材料或非磁性材料。承载交流和直流大电流线 的。如果需要测量温度，必须在已知温度条件下对读数进 缆或走线也不得置于AMR传感器附近。根据楞次定律，任 行初始校准。可以运用下式，根据VTEMP引脚读数计算温 何承载大电流的线缆或走线都可能造成磁场干扰，结果可 度信息： 能干扰扭曲所检测的磁场方向，给系统带来更多误差。随 着远离磁体，磁场强度呈三次方下降。由于存在这种立方 TVTEMP 关系，所以，承载大电流线缆与传感器之间增加任何额外 VTEMP VCAL VDD – VDD – TCAL × TCO = TC VTEMP 间距，结果都会使传感器周围的杂散磁场量大幅减少。 其中： 如果大电流必须位于传感器附近，则可通过几种方法来减 TVTEMP为根据VTEMP输出电压计算出的温度(°C)。 少干扰。采取磁屏蔽措施，在传感器周围设置导磁性材料 (如钢)，有助于使磁传感器和激励源与外部环境隔离开 来。采用强度较高的磁体也有助于减小干扰磁场的影响。 VTEMP是工作期间的VTEMP输出电压。 VDD是电源电压。 VCAL是在受控温度下校准期间的VTEMP输出电压。 TCAL是校准期间的受控温度。 TCO为内部电路的温度系数 TCVTEMP为VTEMP读数的线性温度系数。 为了提高精度，建议使VDD在初始已知温度校准时和工作 时之间保持一致。TC VTEMP 为VTEMP读数的线性温度系 数。TCVTEMP随所用电源电压而变化，当TC = 3.173 mV/V/C 时，典型的TVTEMP精度为±5°C。无论是否使用，必须用一 个22 nF电容接地，以达到电磁干扰(EMI)要求。 ©2014 Analog Devices, Inc. All rights reserved. Trademarks and registered trademarks are the property of their respective owners. AN12487sc-0-10/14(0) Rev. 0 | Page 10 of 10