角度傳感器原理分析
2021-01-15來源:網絡作者:網絡標簽:角度傳感器
角度傳感器通常也即旋轉編碼器,內部在軸上安裝有光柵,通過軸的旋轉,切割光柵,舉例說,若未360脈沖的產品,則每圈輸出360脈沖,則一個脈沖代表1°,還有絕對值型的旋轉編碼器,輸出信號是固定對應角度的,輸出二進制,BCD或格雷碼等。
還有一種就是霍爾式的角度傳感器,主要是通過磁場來檢測角度變化。RB100系列角度傳感器是一款運用 Tria?is? (三軸霍爾)技術的獨立傳感器芯片為核心設計的一款可編程的角度傳感器。
傳統的平面霍爾技術僅僅能感應垂直于芯片表面的磁場強度;而 Tria?is? 三軸霍爾既可以感應垂直方向也可以感應平行與芯片表面的磁場強度。這是通過在 CMOS 芯片表面沉積一層集磁材料 IMC?(以附加的后續工序)來實現的。
該芯片可以感應與芯片表面平行的磁場,配合上合適的磁路,感應出旋轉范圍在 0 到360 度的絕對角度位置。結合合適的信號處理,小型磁鐵(徑向磁化)的磁場在芯片表面上方旋轉,其強度可以通過非接觸式的方式測量(如圖所示)。角度的信息可以通過磁場的兩個矢量分量(例如 Bx 和 By)計算得到。
RB100系列角度傳感器采用三軸霍爾技術,并且霍爾信號通過一個差分的全模擬處理鏈進行處理,使用了經典的漂移電壓消除技術(霍爾元件四相位旋轉和斬波放大器)。能夠達到14Bit的分辨力(數字信號)。
并且由磁場間隙變化,溫度變化以及老化等因素引起的磁場強度變化都將等同作用于兩個信號上,因此得到的角度信號本身就有自適應補償的特點。這一特性使得本芯片相對于傳統的線性霍爾芯片,在溫度變化下精確度得到很大的提高。
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