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集成式 角度传感器 和信号调理器 数据手册 功能框图 特性 高精度 角度传感器 最大角度误差： 模拟正弦和余弦输出 比例输出电压 低热漂移和低时间漂移 可驱动 或 型模数转换器 磁阻 电桥温度补偿模式 温度范围： 至 抗扰性 故障诊断 范围： 至 最小相位延迟 通过汽车应用认证 采用 引脚 封装 应用 绝对位置测量（线性和角度） 无刷直流电机控制与定位 执行器控制与定位 非接触式角度测量与检测 磁性角位置检测 图 配套产品 ： 、 、 、 微控制器： 概述 是一款各向异性磁阻 放大器和 驱动器。 周围磁场的角位置。 传感器，集成信号调理 产生两路模拟输出，指示 在一个封装内集成两个芯片：一个 传感器和 一个固定增益（标称值 ）仪表放大器。 提供 与旋转磁场角度相关的干净且放大的余弦和正弦输出信号。 输出电压范围与电源电压成比例。 传感器含有两个互成 角的惠斯登电桥。 传感器平面的 旋转磁场提供两路正弦输出信号，且传感器与磁场方向的角 度 频率翻倍。在 平面的均质场内，输出信号与 方向（气 隙）的物理位置无关。 采用 引脚 封装。 电流检测放大器： 稳压器设计工具： 其他配套产品参见 产品页面 产品特色 非接触式角度测量。 测量磁场方向而非磁场强度。 对气隙变化的敏感度非常小。 工作距离远。 即使是微弱的饱和场也能实现极佳精度。 热漂移和长时间漂移极小。 迟滞可忽略。 单芯片解决方案。 ADI中文版数据手册是英文版数据手册的译文，敬请谅解翻译中可能存在的语言组织或翻译错误，ADI不对翻译中存在的差异或由此产生的错误负责。如需确认任何词语的准确性，请参考ADI提供的最 新英文版数据手册。 产品页面快速链接 内容最后更新日期： 类似器件 参考资料 查看类似器件的参数搜索 新闻 磁性角度传感器技术成就高精密直流电机控制性能 评估套件 技术文章 传感器的最新发展可大幅提高 评估板 电机控制性能 文档 设计资源 应用笔记 ： 角度传感器 ： 材料声明 校准程序 数据手册 信息 质量和可靠性 ：集成式 角度传感器和信号调理器数据 手册 用户指南 ： 轴端评估板 符号和尺寸 讨论 查看在线技术支持论坛上关于 的所有讨论 参考设计 申请样片与购买 访问产品页面以查看定价 技术支持 提交技术问题或查找所在区域的技术支持电话号码 此页由 公司动态产生并插入本数据手册。注意：此页内容的动态变更不构成产品数据手册版本号的变更。此内容可 能会经常改变。 数据手册 目录 特性 应用 功能框图 概述 配套产品 产品特色 修订历史 技术规格 磁特性 电气特性 绝对最大额定值 热阻 警告 修订历史 年 月 修订版 ：初始版 引脚配置和功能描述 典型性能参数 术语 工作原理 应用信息 角度计算 连接 机械公差图 诊断 外形尺寸 订购指南 汽车应用产品 数据手册 技术规格 磁特性 表 参数 磁场强度， 值 单位 测试条件/注释 传感器平面需要的激励磁场，用以确保达到表 和表 规定的最小误差 磁场最大旋转频率 基准位置误差 的基准位置是连接引脚 和引脚 的直线； 的基准位置是封装 顶部的中心线 基准角度误差 度 角度 的基准位置与连接引脚 和引脚 的直线平行 电气特性 除非另有说明， ， 至 ， 接 的匀质磁场为基准；输出信号和失调电压相对于 的共模电平。 ， 接 ；角度不精确性以 表 参数 角度性能 符号 测试条件 注释 最小值 典型值 最大值 单位 角度测量范围 度 未校正角度误差 度 度 度 单点校准角度误差 动态角度误差 至 ， 度 至 ， 度 至 ，旋转频率 度 输出参数 幅度 输出电压范围 和 ，正常工作 低输出电压 或 ，检测到焊线断开 折合到输出端的失调电压 幅度同步误差 峰值 延迟时间 旋转频率 相位误差 旋转频率 度 正交性误差 度 输出噪声 带宽 输出串联电阻 正常工作， 输出 放大器带宽， 截止频率 ，折合到输出端 数据手册 参数 电源抑制 符号 测试条件 注释 测量输出相对于 至 最小值 典型值 最大值 单位 的变化， ， 接 ， 或 输出短路电流 短接至 ，每引脚（ 、 ） 短接至 ，每引脚（ 、 ） 灵敏度 ， ， 电源 电源电压 静态电源电流 ， ， ，空载 ，空载 ，空载 上电时间 达到 后，至期望输出电平的 周期供电后，至期望输出电平的 数字输入 输入偏置电流 对于 输入偏置电流 输入电压（ 和 模式控制引脚， 对于 模式控制引脚， 对于 引脚， 对于 引脚， ） 高 低 温度传感器 全温度范围内的误差 温度电压范围 至 温度系数 输出电压 输出阻抗 缓冲输出 负载电容 可选负载电容 短路电流 短路至 或 负载电容 外部负载电容 和 之间及 和 之间； 靠近封装焊接 是反正切计算之后的总机械角误差。此参数在 和 下进行 生产测试。此误差包括校准之前全温度范围内的所有误差源。例如：失调、幅 度同步、幅度同步漂移、热失调漂移、相位误差、迟滞、正交性误差和噪声等误差成分。 是反正切计算之后的总机械角误差。此误差包括在 下执行初始失调（调零）之后全温度范围内的所有误差源。例如：幅度同步漂移、放大器增益 匹配、热失调漂移、相位误差、迟滞、正交性误差和噪声等误差成分。 通过特性保证。 是反正切计算之后的总机械角误差。此参数经过 生产测试。此误差包括执行连续后台校准以校正失调和幅度同步误差之后全温度范围内的所有误 差源，例如：相位误差、迟滞、正交性误差、噪声和寿命漂移等误差成分。 峰峰值幅度不匹配。 。 失调校正、幅度校准和反正切计算之后，旋转频率相关的相位误差。 数据手册 除非另有说明， ， 质磁场为基准；输出信号和失调电压相对于 至 ， 的共模电平。 接 ， 接 ；角度不精确性以 的匀 表 参数 角度性能 角度测量范围 未校正角度误差 符号 测试条件 注释 单点校准角度误差 至 至 至 动态角度误差 角度不准确性 最小值 典型值 最大值 单位 度 度 度 度 度 度 度 ， ， ，旋转频率 在 至 范围内对失调电压 误差和幅度同步进行线路终端 校准 之后（仅 范围） 度 输出参数 幅度 输出电压范围 低输出电压 折合到输出端的失调电压 幅度同步误差 延迟时间 相位误差 正交性误差 输出噪声 输出串联电阻 输出 截止频率 电源抑制 输出短路电流 灵敏度 电源 电源电压 静态电源电流 上电时间 和 或 ，正常工作 ，检测到焊线断开 旋转频率 旋转频率 度 度 带宽 正常工作， ， 放大器带宽， 测量输出相对于 至 ， 短接至 短接至 和 的变化， 接 ， ，每引脚（ ，每引脚（ ， 、 、 或 ） ） ， ，空载 ， ，空载 达到 后，至期望输出电平的 周期供电后，至期望输出电平的 数据手册 参数 数字输入 符号 输入偏置电流 对于 输入偏置电流 输入电压（ 测试条件/注释 和 最小值 典型值 最大值 单位 模式控制引脚， 对于 模式控制引脚， 对于 引脚， 对于 引脚， ） 高 低 温度传感器 全温度范围内的误差 温度电压范围 至 温度系数 输出电压 输出阻抗 缓冲输出 负载电容 可选负载电容 短路电流 短路至 或 负载电容 外部负载电容 和 之间及 和 之间； 靠近封装焊接 是反正切计算之后的总机械角误差。此参数在 和 下进行 生产测试。此误差包括校准之前全温度范围内的所有误差源。例如：失调、幅度 同步、幅度同步漂移、热失调漂移、相位误差、迟滞、正交性误差和噪声等误差成分。 是反正切计算之后的总机械角误差。此误差包括在 下执行初始失调（调零）之后全温度范围内的所有误差源。例如：幅度同步漂移、放大器增益 匹配、热失调漂移、相位误差、迟滞、正交性误差和噪声等误差成分。 通过特性保证。 是反正切计算之后的总机械角误差。此参数经过 生产测试。此误差包括执行连续后台校准以校正失调和幅度同步误差之后全温度范围内的所有误 差源，例如：相位误差、迟滞、正交性误差、噪声和寿命漂移等误差成分。 角速度 。以 旋转为限。该值仅利用理想匀质磁场的输出信号幅度频谱的三次和五次谐波进行计算。 峰峰值幅度不匹配。 。 失调校正、幅度校准和反正切计算之后，旋转频率相关的相位误差。 数据手册 绝对最大额定值 热阻 针对最差条件，即器件焊接在电路板上实现表贴封装。 表 参数 工作温度 额定值 至 存储温度 至 电源电压 对 热阻 封装类型 引脚 单位 至 或 输出短路持续时间 未定 对 或 未定 短路 警告 （静电放电）敏感器件。 带电器件和电路板可能会在没有察觉的情况下放电。 尽管本产品具有专利或专有保护电路，但在遇到高能 量 时，器件可能会损坏。因此，应当采取适当的 防范措施，以避免器件性能下降或功能丧失。 人体模型 机器模型 充电器件模型 或 为 适用标准： 适用标准： 适用标准： 表 。 。 注意，等于或超出上述绝对最大额定值可能会导致产品永久 性损坏。这只是额定最值，不表示在这些条件下或者在任何 其它超出本技术规范操作章节中所示规格的条件下，器件能 够正常工作。长期在超出最大额定值条件下工作会影响产品 的可靠性。 数据手册 引脚配置和功能描述 图 表 引脚功能描述 引脚编号 引脚名称 描述 增益控制模式使能 模拟余弦输出 地 模拟正弦输出 温度输出 地 电源引脚 关断引脚，高电平有效 引脚配置 数据手册 典型性能参数 图 图 原始输出波形， ， 开， 失调校正后的误差波形， 图 动态角度误差， 图 ， ， 开 开 图 图 动态角度误差， 动态角度误差， 动态角度误差， ， ， ， 关 开 关 数据手册 图 未校正角度误差， ， 开 图 未校正角度误差， ， 关 图 未校正角度误差， ， 开 图 未校正角度误差， ， 关 图 单点校准角度误差， ， 开 图 单点校准角度误差， ， 关 数据手册 图 单点校准角度误差， 图 单点校准角度误差， 图 电源电流 与电压 ， ， 的关系， 开 关 图 图 电源电流 电源电流 图 与温度的关系， 与温度的关系， 关断电流 与温度的关系 数据手册 图 输出电压与温度的关系 图 幅度同步 图 输出电压（ 图 和 ）峰峰值与温度 角度误差延迟与 （机械）的关系 的关系 数据手册 术语 基准位置误差 基准位置误差是传感器绝对安装位置与其标称位置的偏差。 的基准位置是连接引脚 和引脚 的直线。 的基准位置是封装顶部的中间距离。 和 方向的位置精度 均为 。 基准角度误差 基准角度误差是传感器绝对安装旋转角度与其标称位置 的偏差。角度 的基准位置与连接引脚 和引脚 的直线 平行。 图 绑定排列和封装中的传感器对齐 输出幅度同步误差 输出幅度匹配误差 定义为 传感器受到连续旋转磁场 激励下两个输出通道幅度之间的关系，用数学公式表示如下： 未校正角度误差 未校正角度误差定义为在未进行失调校准的情况下，根据 和 计算的角度与理想角度读数的最大偏差。 单点校准角度误差 单点校准角度误差定义为在 进行初始失调校准之 后，根据 和 计算的角度与理想角度读数的最大偏差。 动态角度误差 动态角度误差定义为在连续进行失调校准的情况下，根据 和 计算的角度与理想角度读数的最大偏差。 相位误差 相位误差 定义为仪表放大器的带宽限制所引起的旋转 频率相关误差。放大器传播延迟会影响 和 ，并反映 在旋转磁场的实际角度方向上。对于每分钟转速非常高的系 统，典型特征值可用于对此误差进行一阶补偿。对于低转速 系统，此误差成分可忽略不计，无需补偿。 数据手册 工作原理 传感器输出端以及第一级和第二级之间的电磁干扰 波器用于抑制信号频带中出现的噪声和干扰。 是一款 传感器，集成了信号调理放大器和 驱动器。 产生正弦和余弦两路模拟输出，指 示周围磁场的角位置。 检测元件由 仪表放大器架构由精密、低噪声、零漂移放大器组成，采用专 有斩波技术，实现了 （典型值）的低输入失调电压和 （典型值）的输入失调电压漂移。零漂移设计还具有斩 波纹波抑制电路，可消除斩波引起的毛刺和其它干扰。 设计和制造。 该斩波技术还能校正共模电压摆幅和电源变化所引起的失 调电压误差，使得共模抑制比高于 。放大器的宽带噪 声低至 ，且无 噪声成分。这些特性特别适合放 大高精度检测应用中的低电平 电桥信号。 所示为正弦通道，包括 传感器元件和用于控制、 滤波、缓冲、信号放大的功能电路。一个与电源电压成比 例的基准电压用于激励传感器电桥。为了抑制噪声和电磁 干扰 ，电桥电源经过低通滤波。电桥输出电压放大 恒定倍数（ ， 模式禁用）并进行缓冲。单端输出 为基于共模电压 的偏置电压，能够驱动以电源电压 为基准的外部 。 此外，片内集成了丰富的诊断功能，支持对传感器和芯片状 况进行自检。 为了最佳地使用 输入范围，余弦和正弦输出电压跟踪 电源电压，确保实现比例式配置。为了实现高信号性能， 两个输出信号的幅度和相位必须精密匹配。放大器带宽足 以确保最高额定转速下的相位延迟非常低。 图 图 滤 正弦通道内部详细框图 匀质磁场的方向 数据手册 图 典型输出波形—正弦和余弦输出与磁角的关系 数据手册 应用信息 集成式 传感器设计用于具有独立处理器 制单元 的应用，处理器 电压连接到电源电压。 传感器输出与 或 包含 分辨率与 或电子控 ，其基准 为使 输出电压达到最高精度，应在已知的受控温度 下执行初始校准。然后，使用下式提取温度信息： 的关系同 的关系相同，因此该系统本身即是比 例式，信号与电源电压变化的相关性极小。 角度计算 为了从 器件的输出计算角度，须使用三角函数 。 函数是标准反正切函数，使用附 加象 限信息来将输出 从 至 至 的磁角范围。鉴于 的 磁角 范 围扩展到 技术的检测范围，对 每个磁极计算出的磁角相同。对于简单的偶极子磁体，通 过以下公式可得出 机械范围内的绝对角度： 其中： 为根据 输出电压计算出的温度 。 是工作期间的 输出电压。 为电源电压。 是在受控温度下校准期间的 输出电压。 是校准期间的受控温度。 是内部电路的温度系数；其准确值参见 技术规格 部分。 增益控制模式 将 引脚连接到 这种模式会补偿 使能模式。 电桥传感器的幅度输出，以便降低温 度相关的变化。因此，输出电平会更高且受控，系统动态范 连接 围得以提升，系统设计任务也会得以简化。如果 由于 输出的驱动能力有限， 之间的印刷电路板 和其它 空，一个弱上拉电阻可确保默认情况下使能 走线应最短。建议对信号线采取 屏蔽措施。负载电容和电阻应匹配，以使角度精度最高。 在 引脚可激活增益控制 输入端前方增加与系统采样频率相关的带宽限制 滤波器，以便降低噪声带宽。 图 中， 和 上的负载电阻代表滤波器和 的 输入负载。处理器可用于反正切和失调校准、失调存储及 其它计算。 一个与绝对温度成比例的电路在 出，用于监控温度或进行温度校准。该输出电压与电源电 压成比例，因此可以与利用电源电压产生基准电压的 接口。不用时，此引脚必须断开。 模 正弦和余弦幅度输出，例如半径检查。如果半径无变化，则 说明 发生严重故障。 关断模式 将 引脚连接到 引脚可激活关断模式。这种模式下， 器件关断，其输出引脚设置为高阻抗，以免负载电阻产生功 输出通过一个下拉电阻接地。在 的情况下可进入关断模式。如果 引脚提供电压输 模式。 式也可用于传感器自诊断，即比较使能和禁用两种情况下的 耗。 输出引脚 引脚浮 内部下拉电阻可确保器件保持活动状态。 或 引脚浮空，一个 数据手册 图 带独立处理器和数据转换功能的典型应用框图 功耗 信号输出失调 当电源电流以 的额定最大值运行且 以 的 最大 运行时，静态电流为 ，这是最差情况。 单端输出信号以片内产生的 为基准。失调源自匹配不 精确性和生产过程中的其它非理想因素。为实现精密的容差， 和 的外部负载必须匹配。输出包含 串联电阻 以提供 和 保护。由于输出负载电阻很大，此串联电 阻的影响极小。 功耗与 、温度、负载电阻 、负载电容 和旋转磁场 的频率等多个因素相关。 和 建议参考地。限流功能可保 护输出电压在一定时间内不受对 引脚或地短路的影响。 将器件旋转 放入插槽时，若未将电源电流限制在 以下，则器件可能会受损。 信号与气隙距离的相关性 在 平面内测量外部磁场的方向。只要磁场强度大于额 定最小值 ，则测量结果基本上与磁场强度无关。在 方向的均质场内，结果与 方向（气隙）的位置无关。内 部 平面与塑料封装上表面的标称 向距离为 。 数据手册 机械公差图 图 的机械图 图 的断面图 数据手册 诊断 半径计算 和 输出可用于计算半径值。这些输出具有固定的 相位关系，因此，算出的半径值总是在可预测的预定范围内， 它随器件的温度而变化，但独立于电流磁场方向。此半径 可用来验证 中的 和 读数。当算出的半径不 在合理范围内时，系统可能发生了故障。半径通过下式计算： 计算半径之前，必须执行失调校准。 图 显示 模式使能时的容许半径值，图 显示 模式禁 用时的容许半径值。最大和最小 值根据 和 的容 许幅度范围计算，涵盖 技术规格 部分指定的器件全部工作 温度。此范围由图 和图 中的阴影区域表示。 图中还给出了 值。 、 、 和 下的典型 图 关闭时的半径值 监控 引脚可以更严格地确定已知温度下半径长度的 范围。关于各种温度下的准确值和输出幅度规格，参见 技 术规格 部分和 典型性能参数 部分。 焊线断开检测 内置焊线断开检测电路，可检测 传感器与仪 表放大器之间的焊线是否断开。该检测电路由置于 传 感器与 之间的信号连接上的电流源和窗口比较器组成。 电流源的作用是在 传感器与 之间的焊线断开时， 将信号节点拉出正常工作区间之外。窗口比较器的作用是检 测 传感器的信号是否在正常工作区间以外。当比较器 检测到信号节点在正常工作区间以外时，该电路将 和 或 节点下拉至地。 图 开启时的半径值 除了有源电路以外，还有应用建议，例如使用上拉和下拉电 阻，其通过将节点拉出规定工作区间之外来检测焊线断开。 、 和 处的焊线断开会中断相应的输出。 当这些引脚的焊线断开时，为确保输出进入已知状态，应将 一个 下拉电阻连接到这些引脚。将这些节点拉出正常 工作区间之外可向主控制器表明发生故障。 数据手册 对 或 短路 正弦和余弦传感器输出间短路 发生短路时，输出电压被拉至 或 引脚。 图 表 传感器输出间发生短路时， 输出电压连接到输出共模电 压。微控制器中会检测到非常大的角度误差。 短路诊断状况中的输出范围分类 诊断情况 故障描述 内部 传感器与 之间的焊线断开 输出条件 焊线断开检测激活；断开通道， 和或 报警 诊断区间违规 被下拉至地 引脚处焊线断开 器件依然工作 无报警 引脚处焊线断开 增益控制激活 输出幅度可能有变化 对地输出短路 短路通道被拉至地 诊断区间违规 对 短路通道被拉至 诊断区间违规 输出短路 数据手册 外形尺寸 图 引脚标准小型封装 图示尺寸单位： 窄体 和 订购指南 型号 温度范围 至 符合 封装描述 引脚 封装选项 ， 卷带和卷盘 至 引脚 至 引脚 ， 至 引脚 ， 卷带和卷盘 卷带和卷盘 标准的兼容器件。 通过汽车应用认证。 汽车应用产品 生产工艺受到严格控制，以提供满足汽车应用的质量和可靠性要求。请注意，该车用型号的技术规格可能不同 于商用型号；因此，设计人员应仔细阅读本数据手册的技术规格部分。只有显示为汽车应用级的产品才能用于汽车应用。欲了 解特定产品的订购信息并获得这些型号的汽车可靠性报告，请联系当地 公司的客户代表。