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为何推出3D霍尔效应传感器的厂家不多

elecfans ? 来源:电子发烧友网 ? 作者:程文智 ? 2021-11-08 14:27 ? 次阅读

随着先进制造的呼声越来越高,高度自动化系统的需求在急剧增长。而自动化设备离不开电机的助力,这几年来,效率更高的BLDC电机的应用范围越来越广。BLDC电机的无传感器控制解决方案在不断改进后,越来越多的电机控制方案开始趋向于采用无传感器方案。

BLDC的无传感器方案的流行,让做霍尔效应传感器的企业感到了一丝危机。曾经有霍尔效应传感器企业的销售跟小编交流时,不无担心地表示,未来要是都不用霍尔效应传感器了,那他们企业未来还有发展前景吗。

作为销售,他这个担心无可厚非,毕竟需求减少了就意味着业绩增长更加困难了。其实,在一些特定的控制场景中,还是需要传感器的,特别是位置测量传感器,比如3D霍尔效应传感器就比较受欢迎,因为它能够测量真实的位置。一个明显的用例是,在驱动机器人各个关节的电机进行换相时,需要对机器人手臂伸展的距离或方向、当前定位的角度进行测量,此时3D霍尔效应传感器就排上用场了。

3D霍尔效应传感器与传统霍尔效应传感器的差别

3D意味着传感器元件可以测量X,Y和Z轴的磁场。与通常只能测量单一维度磁场的传统1D传感器相比,3D传感器使设备能够测量以任何方向放置在印制电路板PCB)上的磁体,甚至可以测量多个维度并进行磁通角或振幅的片上计算。

功能更多,性能更好了,是不是就意味着成本提高了很多呢?他们的成本差异主要体现在哪些方面呢?德州仪器TI位置传感器产品线市场和应用总经理Steven Loveless指出,传统的线性霍尔效应传感器和3D霍尔效应传感器之间的成本差异取决于二者核心性能的差异。他同时指出,通常情况下,使用3D器件的成本会低于使用两个1D器件的成本,但事实是很多应用(例如角度传感)就需要使用两个,甚至多个1D霍尔效应传感器。

当然,他也介绍了TI近期推出的3D霍尔效应传感器产品TMAG5170。在他看来,TI使用其独有的精密模拟处理技术和享有知识产权的电路技术以极低的附加成本集成了3D精密传感元件。且由于TMAG5170集成了更多的功能,例如角度计算引擎和误差校正单元,降低了传感器外部组件的成本,从而可以帮助客户降低整体解决方案的成本。

TMAG5170的重要特性

据Steven Loveless介绍,TMAG5170最重要的成就是将3D传感器行业领先的精度和极低的误差漂移与精密霍尔效应传感器的最高吞吐量相结合。该传感器在瞬时和过温状态下都具有出色的精度,并且无需考虑交叉轴灵敏度。具体来说,该传感器可在室温下提供低至2.6%的满量程总误差。它还具有低至3%的总误差漂移(比同类竞品至少低30%),并且在横轴场存在的情况下,误差比同类器件至少低35%。

这些特性使TMAG5170能够提供比任何其他3D霍尔效应位置传感器更高的精度,无需终端校准和片外误差补偿,可简化系统设计和制造。

测量精度和速度是固定的衡量标准,为了实现更快、更准确的实时控制,该传感器支持高达20 kSPS的测量,可实现高速机械运动的低延迟吞吐量。而且该传感器还具有其他优势,如利用其内置的低功耗模式,当用户无需使用最高速度时,它是市面上功耗最低的精密传感器。

他特意指出,TMAG5170还有一个主要优势就是安装的简易性和磁场测量的灵活性。该设备可以配置为测量轴(X,Y或Z)的任意组合,因此该设备可以相对于它所测量的磁体以任何方向放置。还有一些灵敏度范围在50mT到300mT的最大可测量磁场存在,因此该传感器可以与大量不同的或距离更远的磁体一起使用。

此外,甚至还有集成的温度补偿选项以及片上温度传感器,所以可以使用多种磁性材料而不降低其性能。该设备的设计便于安装和使用,因此客户可以选择适合其系统的传感器,而不是去设计适合传感器的系统。

3D霍尔效应传感器的主要应用场景

说到3D霍尔效应传感器的应用场景,Steven Loveless认为,通常情况下,任何利用位置或运动反馈来提供实时控制的系统都可能受益于精密的3D霍尔效应传感器。从精密阀门到执行器控制、自主移动机器人到线性电机系统,任何自动化或机器人系统都可能使用3D传感器进行线性或角度测量。

为何推出3D霍尔效应传感器的厂家不多?

其实,目前市面上可以提供3D霍尔效应的传感器厂家并不多,这是什么原因造成的呢?在Steven Loveless看来,主要还是技术挑战性比较大。他指出,测量3D磁场是一个非常具有挑战性的技术问题,因为用于X和Y方向的霍尔传感器元件在标准半导体工艺中制造工艺复杂。

另外,如何协调三个不同的轴也同样是一个富有挑战的技术问题,“也是利用我们的内部制造工艺技术超越竞争对手进行创新的关键领域。”他表示。

但是,目前市场上的新应用越来越需要具备多轴传感器功能,未来需要3D霍尔效应传感器的应用场景将越来越多,未来的需求将会更多,希望能有更多的公司突破技术瓶颈,推出更有竞争力的产品。

责任编辑:haq

原文标题:实时精准的位置控制需求推动3D霍尔效应传感器发展

文章出处:【微信号:elecfans,微信公众号:电子发烧友网】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

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    看产品文档,或?联系我们?以了解最新的机构审批信息。? 产品类型特性 即插即用加速度计传感器类型?: 电缆组件
    发表于 08-21 01:00 ? 58次 阅读

    10207854-00 341A-240 即插即用加速度传感器

    看产品文档,或?联系我们?以了解最新的机构审批信息。? 产品类型特性 即插即用加速度计传感器类型?: 电缆组件
    发表于 08-21 01:00 ? 58次 阅读

    4000A-005-060 4000A-005-060 即插即用加速度传感器

    看产品文档,或?联系我们?以了解最新的机构审批信息。? 产品类型特性 加速度计类型?: MEMS DC 即插即用加速度计传感器类型?: 直流响应即插即用加速度计 结构特性 电气连接?: 一体式电缆 电气特征 满量程输出电压?(VDC): ±2 励磁电压?(VDC): 8 – 36 零加速输出?(mV): ±100 励磁电流?(mA): 5 信号特征 频率响应?(Hz): 0-300 主体特性 轴数?: 1 重量?: 7?g?[?.245?oz?] ...
    发表于 08-21 01:00 ? 92次 阅读

    4000A-050-030 4000A-050-030 即插即用加速度传感器

    看产品文档,或?联系我们?以了解最新的机构审批信息。? 产品类型特性 加速度计类型?: MEMS DC 即插即用加速度计传感器类型?: 直流响应即插即用加速度计 结构特性 电气连接?: 一体式电缆 电气特征 满量程输出电压?(VDC): ±2 励磁电压?(VDC): 8 – 36 零加速输出?(mV): ±100 励磁电流?(mA): 5 信号特征 频率响应?(Hz): 0-800 主体特性 轴数?: 1 重量?: 7?g?[?.245?oz?] ...
    发表于 08-21 01:00 ? 71次 阅读

    603-0100-120 603-0100-120 速率和惯性传感器

    看产品文档,或?联系我们?以了解最新的机构审批信息。? 产品类型特性 速率和惯性传感器类型?: Rate Sensors/Gyros 电气特征 励磁电压?(VDC): 5 – 16 尺寸 尺寸 MM?: 20.8 x 20.8 x 14.5 使用环境 工作温度范围?: -40 – 105?°C?[?-40 – 221?°F?] 包装特性 速率和惯性传感器包装?: Anodized Aluminium 其他 精确度?: ±0.5% Non-Linearity FS 范围 (±) DEG/SEC?: 100...
    发表于 08-21 01:00 ? 58次 阅读

    20010631-00 610-12K-276 速率和惯性传感器

    看产品文档,或?联系我们?以了解最新的机构审批信息。? 产品类型特性 速率和惯性传感器类型?: Rate Sensors/Gyros 电气特征 励磁电压?(VDC): 5 – 16 尺寸 尺寸 MM?: 14.6 x 10.2 x 7.6 使用环境 工作温度范围?: -40 – 105?°C?[?-40 – 221?°F?] 包装特性 速率和惯性传感器包装?: Anodized Aluminium 其他 精确度?: ±0.5% Non-Linearity FS 范围 (±) DEG/SEC?: 12000...
    发表于 08-21 01:00 ? 38次 阅读

    62105012-000 62105012-000 位置传感器配套仪表

    看产品文档,或?联系我们?以了解最新的机构审批信息。? 电气特征 线路电源电压要求?(VDC): ±12, ±15 信号调节 - LVDT/RVDT 输出类型?(VDC): ±10 励磁电压?(Vrms): 3 信号特征 励磁频率?(kHz): 2.5 – 10 机械附件 信号调节 - LVDT/RVDT 安装?: Printed Circuit Board Edge or Terminal Block 使用环境 工作温度范围?: -1 – 55?°C?[?30 – 130?°F?] 其他 传感器类型?: 带 5 或 6 根导线的 LVDT 或 RVDT 传感器通道?: 1 ...
    发表于 08-21 01:00 ? 52次 阅读

    67010001-000 67010001-000 线性位移传感器 - LVDT

    看产品文档,或?联系我们?以了解最新的机构审批信息。? 使用环境 工作温度范围?: 5 – 60?°C?[?41 – 140?°F?]
    发表于 08-21 01:00 ? 50次 阅读

    7104A-0050 7104A-0050 即插即用加速度传感器

    看产品文档,或?联系我们?以了解最新的机构审批信息。? 产品类型特性 加速度计类型?: IEPE 即插即用加速度计传感器类型?: 交流响应即插即用加速度计 结构特性 电气连接?: 10-32 同轴连接器 电气特征 满量程输出电压?(VDC): ±5 励磁电压?(VDC): 18 – 30 励磁电流?(mA): 2 – 10 信号特征 频率响应?(Hz): 0.3-10000 主体特性 轴数?: 1 重量?: 8.6?g?[?.303?oz?] 材料?: 不锈钢 ...
    发表于 08-21 01:00 ? 46次 阅读

    72162000-020 72162000-020 倾角传感器和倾角仪

    看产品文档,或?联系我们?以了解最新的机构审批信息。? 结构特性 接口?: 模拟 电气特征 电源电压?(VDC): 12 – 24 模拟接口?(mA): 4 – 20 端接特性 倾角传感器和测斜仪安装?: 垂直 尺寸 尺寸?(mm): 最多 70 倾角传感器和测斜仪精确度?(°): 最多 +/- .5 分辨率?(°): 最多 +/- .01 使用环境 测量原理?: 液体 工作温度范围?: -25 – 60?°C?[?-13 – 140?°F?] 包装特性 倾...
    发表于 08-21 01:00 ? 41次 阅读

    11106140-00 AST4300A05000P4P1000 压力传感器

    看产品文档,或?联系我们?以了解最新的机构审批信息。? 产品类型特性 压力传感器类型?: 非易燃压力变送器 压力类型?: 测量仪 结构特性 压力端口/接头?: 1/4 MNPT 电气连接?: 10 英尺导管 电气特征 压力传感器电源电压?(V): 10 – 28 主体特性 端口材料?: 316L 使用环境 压力?: 344.73?bar?[?5000?psi?] 工作温度范围?: -40 – 80?°C?[?-40 – 176?°F?] 操作/应用 耐压范围?: 2X,最小值 ...
    发表于 08-21 01:00 ? 106次 阅读

    11108715-00 AST4600A02000P4W1000 压力传感器

    看产品文档,或?联系我们?以了解最新的机构审批信息。? 产品类型特性 压力传感器类型?: 防爆型压力变送器 压力类型?: 测量仪 结构特性 压力端口/接头?: 1/4 MNPT 电气连接?: 导管 2 m 引线 电气特征 压力传感器电源电压?(V): 10 – 28 主体特性 端口材料?: 316L 使用环境 工作温度范围?(°C): -40 – 85 工作温度范围?(°F): -40 – 185, -40 – 185 操作/应用 耐压范围?: 2X,最小值 ...
    发表于 08-21 01:00 ? 68次 阅读
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