测量精度提升磁性传感器扩展汽车马达应用

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本报记者 陈炳欣

磁性传感器具有非接触测量、高可靠、坚固耐用、测量灵敏度高等基本特点,是传感器中的一个重要类型,在汽车中的应用一直是磁传感器*主要的市场之一,被用于车速、倾角、角度、距离、接近、位置等参数检测以及导航、定位等方面,如车速测量、踏板位置、变速箱位置、电机旋转、助力扭矩测量、曲轴位置、倾角测量、电子导航、防抱死检测、泊车定位等。

动态补偿提升测量精度

以前磁性传感器在汽车马达的**电机控制和角度位置测量等应用方面存在一定局限。“传统磁性旋转位置传感器芯片需要将其嵌入式磁性元件中磁场强度的原始测量信息转换为数字角度测量结果,这样会导致传递延迟。延迟期间,由于离心器的角位移发生变化,当数字输出时,其实际位置与传感器所测量的位置将会产生误差。”奥地利微电子**应用工程师李铭豪表示。

但是,奥地利微电子**市场经理Oliver Weber表示:“奥地利微电子正在申请的DAEC**技术可消除由传播延迟导致的测量误差,将动态角度误差几乎降低至零。整合DAEC技术的磁性传感器47系列传感器芯片以其**性可适用于电机控制和角度测量。在高速无刷直流电机(BLDC)和永磁同步电机(PMSM)中,传感器的高**度使换相控制方案得到更好的实施,提高转矩和效率、降低转矩脉动,使操作更流畅。磁性传感器将提高在汽车马达中的应用比例,替代传统光学传感器。”

不同方案各有优缺点

“其实在磁性传感器产品推出之前,已经有很多光学传感器应用在汽车马达上了。”李铭豪表示。“光学传感器是马达上的很通用的器件,但也有很大的缺点。首先,它是由发光二极管和光敏二极管形成的收发器件,这个器件非常容易受到灰尘的影响,比如在纺织机械的应用中,棉絮就可能夹在光学传感器中间,使光学传感器失效。其次,玻璃本身非常怕震动,受到震动有效精度就会下降。所以高品质光学传感器对玻璃的质量要求非常高,成本也比较高。磁性传感器可以做到和光学传感器一样的输出格式,但是不怕灰尘、震动。这是非常大的优势。”

但是,李铭豪也承认,每种技术都有它的优缺点,光学传感器的优点在于它的时延非常小,对磁性传感器来说,要想保证它的测量精度,磁铁的放置位置就非常重要。“必须放在正中央,如果放偏了,过高或过低可能都会导致误差出现,这是一个缺点。此外,磁铁的质量也非常重要,一块长条形磁铁,磁性*好的地方就是中间部分。如果选择低成本、质量不太好的磁铁,将会对测量精度产生影响。但是奥地利微电子的优势在于,我们能够提供完整的传感器产品线,磁性传感器只是我们的一个产品,我们还有其他产品可以通过冗余的控制或者补偿,在磁铁放的位置过高或过低时都能做出自动调整。”李铭豪表示。

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