對于一些需要提供冗余設(shè)計的系統(tǒng),英飛凌提供雙核版本角度傳感器。雙核版本角度傳感器其感應(yīng)單元組成的惠斯通電橋組在結(jié)構(gòu)上平行于感應(yīng)平面X,Y軸,同心軸向垂直于Z軸,其巨磁阻感應(yīng)單元結(jié)構(gòu)大小相同,僅僅在Z軸方向存在一定氣隙。這樣的設(shè)計能夠很好地確保同一感應(yīng)平面上磁場變化方向相同,更好地保證了雙核角度傳感器數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性以及可靠性。
圖6:巨磁阻角度傳感器感應(yīng)單元
為了滿足不同角度檢測應(yīng)用,英飛凌巨磁阻角度傳感器系列提供多種型號以滿足不同需求。比如TLE5009輸出正弦和余弦模擬量,而TLE5011輸出正弦和余弦數(shù)字量。而TLE5012B則能夠輸出處理后的角度值,通過SPI協(xié)議輸出角度以及速度信息,并針對不同應(yīng)用還可提供IIF,HSM,PWM,SPC等接口。
巨磁阻角度傳感器需要工作在合適的磁場強度,以TLE5012B為例,工作在-40℃至150℃下外部磁場強度規(guī)定為30mT至50mT范圍。外部磁場強度過小或者過大都會增加額外的角度誤差。如圖7所示,綠色代表外部磁場,藍(lán)色代表自由層磁化方向,紅色代表參考層磁化方向。當(dāng)外部磁場強度太弱時,會導(dǎo)致自由層磁化方向不能夠很好地對齊外部磁場方向。當(dāng)外部磁場強度太強時,會影響到參考層磁化方向。外界磁場強度過強并不會造成芯片的損壞,只是會影響檢測精度,當(dāng)外界磁場強度恢復(fù)到規(guī)定范圍內(nèi)時,檢測精度又能夠恢復(fù)到正常范圍。
圖7:外部磁場強度對巨磁阻角度傳感器影響
總結(jié)綜上所述,英飛凌能夠為汽車領(lǐng)域應(yīng)用提供基于巨磁阻效應(yīng)傳感器,可用于速度檢測和角度檢測,其感應(yīng)單元和信號處理單元被集成到一個芯片上,可提供更小體積以及優(yōu)異性能。巨磁阻傳感器具有體積小,靈敏度高,線性度好,溫度范圍高,耐惡劣環(huán)境,成本低等特點,將會越來越廣泛地被用于各個領(lǐng)域。