霍爾相位傳感器的研究開(kāi)發(fā)

霍爾傳感器是目前使用廣泛的磁傳感器之一。它不僅可以用來(lái)測(cè)量磁場(chǎng)，還可用于測(cè)量電流、速度、位置、角度和轉(zhuǎn)速等物理量，在精密測(cè)量、工業(yè)自動(dòng)化控制、汽車(chē)電子、家用電器等領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。除溫度傳感器之外，Maxim也提供風(fēng)扇控制器和溫度監(jiān)控器IC。本課題是上海汽車(chē)工業(yè)科技發(fā)展會(huì)支持項(xiàng)目“相位傳感器的研究開(kāi)發(fā)”的一部分，著重探討在研究開(kāi)發(fā)霍爾相位傳感器組件過(guò)程中出現(xiàn)的理論性關(guān)鍵技術(shù)。

先簡(jiǎn)要介紹了霍爾效應(yīng)的基本原理，霍爾元件和霍爾集成電路的發(fā)展過(guò)程和近況。對(duì)Si雙極型霍爾開(kāi)關(guān)集成電路的工作原理其中包括穩(wěn)壓電路、放大電路和觸發(fā)電路等進(jìn)行了認(rèn)真的分析和，重點(diǎn)研究了溫度補(bǔ)償、電阻修調(diào)等關(guān)鍵技術(shù)，成功完成了霍爾開(kāi)關(guān)集成電路在工作溫度范圍內(nèi)(-40℃—— 150℃)的溫度，并完成了Si雙極型霍爾開(kāi)關(guān)集成電路的版圖設(shè)計(jì)。在MTJ中，中間的絕緣層很薄(幾個(gè)納米)，使得可以有大量電子隧穿通過(guò)。

深圳瑞泰威科技有限公司是國(guó)內(nèi)IC電子元器件的代理銷(xiāo)售企業(yè)，專(zhuān)業(yè)從事各類(lèi)驅(qū)動(dòng)IC、存儲(chǔ)IC、傳感器IC、觸摸IC銷(xiāo)售，品類(lèi)齊全，具備上百個(gè)型號(hào)。與國(guó)內(nèi)外的東芝、恩智浦、安森美、全宇昕、上海晶準(zhǔn)等均穩(wěn)定合作，保證產(chǎn)品的品質(zhì)和穩(wěn)定供貨。它們通常用于健身跟蹤應(yīng)用、可佩戴式產(chǎn)品、計(jì)算系統(tǒng)、數(shù)據(jù)記錄器和汽車(chē)應(yīng)用。自公司成立以來(lái)，飛速發(fā)展，產(chǎn)品已涵蓋了工控類(lèi)IC、光通信類(lèi)IC、無(wú)線通信IC、消費(fèi)類(lèi)IC等行業(yè)。

不同類(lèi)型接近傳感器的工作原理

電容式接近傳感器的工作原理：電容式接近傳感器由高頻振蕩器和放大器等組成，由傳感器的檢測(cè)面與大地間構(gòu)成一個(gè)電容器，參與振蕩回路工作，起始處于振蕩狀態(tài)。當(dāng)物體接近傳感器檢測(cè)面時(shí)，回路的電容量發(fā)生變化，使高頻振蕩器振蕩。若車(chē)速過(guò)快,其輸出信號(hào)電壓值過(guò)高,會(huì)出現(xiàn)次脈沖,檢測(cè)結(jié)果與真實(shí)轉(zhuǎn)速不符。振蕩與停振這二種狀態(tài)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)經(jīng)放大器轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制的開(kāi)關(guān)信號(hào)。

電感式接近傳感器的工作原理：電感式接近傳感器由高頻振蕩、檢波、放大、觸發(fā)及輸出電路等組成。振蕩器在傳感器檢測(cè)面產(chǎn)生一個(gè)交變電磁場(chǎng)，當(dāng)金屬物體接近傳感器檢測(cè)面時(shí)，金屬中產(chǎn)生的渦流吸收了振蕩器的能量，使振蕩減弱以至停振。近年來(lái)，隨著各種物理效應(yīng)在磁場(chǎng)測(cè)量中的應(yīng)用，各種弱磁測(cè)量的方法已經(jīng)逐漸趨于完善，而根據(jù)不同測(cè)量方法，各類(lèi)磁傳感器也應(yīng)運(yùn)而生。振蕩器的振蕩及停振這二種狀態(tài)，轉(zhuǎn)換為電信號(hào)通過(guò)放大轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制的開(kāi)關(guān)信號(hào)，經(jīng)功率放大后輸出。

高頻振蕩型接近傳感器的工作原理：由LC高頻振蕩器和放大處理器電路組成，當(dāng)金屬物體接近振蕩感應(yīng)頭時(shí)會(huì)產(chǎn)生渦流，使接近傳感器振蕩能力衰減，內(nèi)部電路的參數(shù)發(fā)生變化，由此識(shí)別出有無(wú)金屬物體接近，進(jìn)而控制開(kāi)關(guān)的通或斷。所有金屬型傳感器的工作原理：所有金屬型傳感器基本上屬于高頻振蕩型。和普通型一樣，它也有一個(gè)振蕩電路，電路中因感應(yīng)電流在目標(biāo)物內(nèi)流動(dòng)引起的能量損失影響到振蕩頻率。根據(jù)以上理論分析和參數(shù)設(shè)計(jì)，給出了新型電容式微慣性傳感器的整體結(jié)構(gòu)模型，并利用有限元軟件Ansys進(jìn)行。目標(biāo)物接近傳感器時(shí)，不論目標(biāo)物金屬種類(lèi)如何，振蕩頻率都會(huì)提高。傳感器檢測(cè)到這個(gè)變化并輸出檢測(cè)信號(hào)。

有色金屬型傳感器的工作原理：有色金屬傳感器基本上屬于高頻振蕩型。它有一個(gè)振蕩電路，電路中因感應(yīng)電流在目標(biāo)物內(nèi)流動(dòng)引起的能量損失影響到振蕩頻率的變化。當(dāng)鋁或銅之類(lèi)的有色金屬目標(biāo)物接近傳感器時(shí)，振蕩頻率；當(dāng)鐵一類(lèi)的黑色金屬目標(biāo)物接近傳感器時(shí)，振蕩頻率降低。隨著集成技術(shù)的發(fā)展，人們又將這部分電路及電源等電路也一起裝在傳感器內(nèi)部。如果振蕩頻率高于參考頻率，傳感器輸出信號(hào)。

角度傳感器Ic應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

有許多應(yīng)用，特別是在汽車(chē)系統(tǒng)中，需要以好精度和高可靠性測(cè)量物體的水平運(yùn)動(dòng)。一些常見(jiàn)的解決方案基于電位計(jì)，LVDT（線性電壓差動(dòng)變壓器）和帶磁場(chǎng)傳感器的磁鐵。將電阻應(yīng)變片粘貼在彈性元件特定表面上，當(dāng)力、扭矩、速度、加速度及流量等物理量作用于彈性元件時(shí)，會(huì)導(dǎo)致元件應(yīng)力和應(yīng)變的變化，進(jìn)而引起電阻應(yīng)變片電阻的變化。基于電位計(jì)的解決方案易于機(jī)械磨損，LVDT大而且昂貴，并且磁鐵加傳感器解決方案通常精度較低。

瑞泰威驅(qū)動(dòng)IC廠家，是國(guó)內(nèi)IC電子元器件的代理銷(xiāo)售企業(yè)，專(zhuān)業(yè)從事各類(lèi)驅(qū)動(dòng)IC、存儲(chǔ)IC、傳感器IC、觸摸IC銷(xiāo)售，品類(lèi)齊全，具備上百個(gè)型號(hào)產(chǎn)品原裝zheng品。

然而，通過(guò)使用磁場(chǎng)角度傳感器IC代替?zhèn)鹘y(tǒng)的單軸傳感器，幾乎消除了與磁鐵和傳感器解決方案相關(guān)的主要誤差源，從而實(shí)現(xiàn)了低成本，高可靠性和好精度的線性方法滑動(dòng)位置感應(yīng)。