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在需要使用矢量控制 FOC 算法的車載電機(jī)系統(tǒng)中，高精度 TMR 角度傳感器芯片一直在與霍爾角度芯片、旋變方案、電渦流芯片等其它方案競(jìng)爭(zhēng)電機(jī)轉(zhuǎn)子位置檢測(cè) (RPS, Rotor Position Sensing) 的市場(chǎng)主流方向。

多維科技新推出可適用于離軸 (Off-Axis) 安裝方式的 TMR 角度傳感器芯片，相較于傳統(tǒng)的、僅支持對(duì)軸應(yīng)用的角度芯片，進(jìn)一步加強(qiáng)了多維科技 TMR 角度芯片在應(yīng)用端的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。本文介紹了多維科技的高精度 TMR3081 角度傳感器芯片的一個(gè)離軸應(yīng)用案例。

多維科技 TMR3081 以其優(yōu)良的性能表現(xiàn)和可靠性表現(xiàn)贏得客戶信任，現(xiàn)已順利進(jìn)入此應(yīng)用項(xiàng)目 (如圖 1、圖 2) 的設(shè)計(jì)驗(yàn)證 (DV) 階段。

圖 1：TMR3081角度傳感器芯片應(yīng)用案例

圖 2：TMR3081角度芯片應(yīng)用系統(tǒng)的磁路結(jié)構(gòu)和芯片安裝位置 (離軸安裝方式Off-Axis)

在客戶應(yīng)用系統(tǒng)做過的性能對(duì)比測(cè)試數(shù)據(jù)，如圖 3 所示 (TMR3081 VS. 進(jìn)口品牌同款芯片）。經(jīng)客戶有效測(cè)試，多維科技 TMR3081 角度芯片已通過了功能驗(yàn)證 (EV)。

圖3：以客戶實(shí)際磁鐵 (4對(duì)極磁環(huán)) 離軸安裝方式下 (Off-Axis) 做過的室溫對(duì)比測(cè)試 ^[1]

在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境做過的可靠性對(duì)比測(cè)試數(shù)據(jù)如圖 4 所示 (TMR3081 VS. 進(jìn)口品牌同款芯片，對(duì)于芯片可靠性數(shù)據(jù)，離軸 Off-Axis 和對(duì)軸 On-Axis 應(yīng)用條件都適用)?？蛻魶]有重復(fù)多維實(shí)驗(yàn)室條件下進(jìn)行的高低溫測(cè)試，而是直接參與了一次冬季測(cè)試摸底，TMR3081 實(shí)際表現(xiàn)與實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)相符。

圖4：軸心式 (On-Axis) 安裝下，三溫區(qū)角度精度的對(duì)比測(cè)試結(jié)果

在同樣的測(cè)試工況下，實(shí)測(cè)表現(xiàn)多維科技 TMR3081 角度傳感器芯片與進(jìn)口同類芯片不相上下，亦是多維科技能夠獲得更多客戶的認(rèn)可且不可或缺的一方面原由。

多維科技可自主研制 8 英寸 TMR 和 AMR 磁傳感器晶圓，在張家港保稅區(qū)建有國內(nèi)唯一擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和完備的制造工藝體系，并具備年產(chǎn)能十億顆以上的大規(guī)模量產(chǎn)能力的磁傳感器芯片制造基地。多維科技高效的管理、專業(yè)的研發(fā)和生產(chǎn)團(tuán)隊(duì)，為產(chǎn)業(yè)界的國產(chǎn)化供應(yīng)鏈布局提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。隨著越來越多的客戶在設(shè)計(jì)之初就選用多維科技的磁傳感器芯片，目標(biāo)磁場(chǎng)輸入條件與芯片性能得到更優(yōu)匹配，多維科技磁傳感器芯片的獨(dú)特性能優(yōu)勢(shì)，將會(huì)在更多的行業(yè)領(lǐng)域得到展示和推廣。

注：

[1] 分析說明：

由于測(cè)試用磁環(huán)是客戶原設(shè)計(jì)中與進(jìn)口芯片相匹配的磁環(huán)充磁強(qiáng)度，不是 TMR3081 能表現(xiàn)更高精度的磁場(chǎng)強(qiáng)度區(qū)間 (B>400Gs)，所以圖 3 中，在橫坐標(biāo)“0mm”處 TMR3081 的測(cè)量精度稍弱于進(jìn)口芯片 (AE = 2° VS. AE = 1.8°)。

 圖 3 中的角度測(cè)量誤差計(jì)算步驟請(qǐng)參見相關(guān)的 Test Report & AN (Calibration Method)，簡述為： 

（1）AD采樣角度芯片的 Sin+ Sin- Cos+ Cos- 輸出，作為 SIN/COS 原始差分信號(hào)進(jìn)入 MCU；

（2）最簡單的歸一化校正 (歸一化參數(shù)為 Vpeak, Voffset) 后，得出每一個(gè)點(diǎn)的測(cè)量值，測(cè)量值 = atan (SIN 信號(hào) / COS 信號(hào))；

（3）角度誤差 = 測(cè)量值-基準(zhǔn)值，基準(zhǔn)值來自同軸安裝的 23bit 高精度編碼器。

文/江蘇多維科技有限公司 市場(chǎng)部 陳曄