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磁性角位置传感器芯片将成为新的马达应用潮流

导读: 为努力实现汽车应用中更高的马达功效和性能,降低系统成本,同时满足日益提高的安全目标需求,马达制造商正从昂贵的旋转变压器和光学编码器以及廉价的霍尔闩锁器转为使用磁性角位置传感器芯片。

  OFweek传感器网讯:为努力实现汽车应用中更高的马达功效和性能,降低系统成本,同时满足日益提高的安全目标需求,马达制造商正从昂贵的旋转变压器和光学编码器以及廉价的霍尔闩锁器转为使用磁性角位置传感器芯片。和磁性角位置传感器芯片相比,旋转变压器和光学编码器价格昂贵、耗电、笨重且占地面积大。此外,光学编码器不适合在恶劣的环境下运行,并且容易受到污染。与此相对,艾迈斯半导体的磁性角度位置传感器在磁场噪音严重等其他恶劣环境下也能运作。同时,该芯片也基本可以免受环境的污染。

  艾迈斯半导体同时也注意到,在电机换向反馈的应用中,马达提供商正从离散的霍尔效应芯片转为使用磁性角度位置传感器芯片。向马达控制器提供电机换向反馈时,通常需要使用3~5个离散的霍尔效应芯片。虽然离散的霍尔效应传感器价格并不高,但芯片的数量、需要的被动元件和相关导线大幅增加了整套马达解决方案的物料成本。除此以外,离散的霍尔效应芯片当作为一个整体用于电机换向反馈时并不精确,影响了马达总体的效率和性能。与之相反的是只需一个磁性角度位置传感器芯片,便可提供高精确性的电机换向反馈,降低了系统成本,同时实现更高性能和效率的马达。

  马达控制如今出现了一些新趋势:顾客们愿意尽可能多地减轻电机控制器或者处理器的软件负担。通常马达控制器或处理器需处理滞后问题,这一滞后发生在电机换向反馈传感器检测马达的旋转轴位置以及当电机换向反馈传感器报告到处理器的这段期间内。该滞后是由于传感器和接口的传播延迟导致的。传感器和处理器接口间的滞后表现为检测到的位置误差。马达控制系统中的这一滞后很可能会降低马达的性能和功效。滞后问题的严重度和马达的转速成直接正比,这意味着马达的转速越高,传感器内在的和接口的传播延迟会越严重,产生的滞后会对马达的性能造成负面影响。

  过去马达控制器或处理器每一次从电机换向反馈传感器收到一个新的检测更新时都要进行软件运算以解决该滞后问题。在得到一个较准确的电机旋转轴角速度且了解传感器和接口扩展存在延迟的情况下,通过处理器的软件计算得到一个修正偏移量后,就可以获得几乎接近实时的旋转电机轴的角度位置信息。

  艾迈斯半导体最新推出的磁性角度位置传感器AS5x47产品系列,凭借其在传感器芯片硬件上具备的同样功能,正帮助免除马达控制器和处理器软件计算任务。AS5x47产品系列集成的这一特点被称作动态角误差补偿(DAEC)。有了DAEC的功能后,艾迈斯半导体的传感器能够测定电机的旋转轴速度,芯片自身的和接口的传播延迟。就如同处理器一样,通过一个修正量,AS5X47系列芯片能有效地向马达控制器或处理器提供旋转电机轴的实时角度位置信息,从而减少滞后效应。

  此外,由于艾迈斯半导体的AS5x47系列产品是在芯片内部进行测量和计算,因此可以比马达控制器或者处理器更准确地测量旋转轴的角度位置信息。当处理器在执行角度测量任务时,由于处理器和传感器各自按自己内在的时钟轨迹运行,传感器和处理器间存在着时间的不确定性。当处理器软件在运行该功能时,时间的不确定性就转变为不太准确的延迟计算。

责任编辑:nick
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