A1335 角度传感器 IC 中的高级片上线性化

时间：2023-08-18

从工业自动化和机器人到电子动力转向和电机位置传感，众多工业应用都需要监测轴上或离轴布置中的旋转轴的角度。
针对上述应用的任何成功的角度测量系统的设计都必须基于特定应用的需求。其中包括：布置（离轴或同轴）气隙、精度和温度范围等。
磁角度测量系统有两个主要误差源：
传感器 IC 相关错误
固有的非线性
参数温度漂移；
噪音。
磁输入相关错误
场强变化
场非线性
每个 Allegro 角度传感器 IC 在 Allegro 的生产过程中均使用均匀磁场进行测试和校准。因此，在角度传感器 IC 交付给客户之前，IC 固有的非线性和温度漂移已降至。请参阅产品数据表了解温度漂移信息。
当在设计中使用磁铁时，磁输入很可能在整个旋转范围内不均匀 - 它将存在固有误差。这些磁输入误差会导致系统中的测量误差。
当考虑具有较高固有磁误差的侧轴或离轴设计时，这些因素变得尤其重要。如果磁输入的误差占主导地位，即使是校准的角度传感器 IC 也会产生不准确的结果。在大多数情况下，即使是同轴磁性设计也会在生产线中组装客户模块期间出现相对较大的未对准情况。这些磁误差源是不可避免的，并且减轻它们几乎总是昂贵且通常是不可能的。
Allegro A1335 角度传感器 IC 的方法是通过使用先进的线性化技术来补偿客户生产线末端制造位置的这些误差，从而解决这个问题。
本文档展示了 A1335 如何将超过 ±20 度的磁输入相关误差线性化至低至 ±0.3 度，大约提高了 65 倍。
这种线性化可以基于目标磁体围绕角度传感器 IC 的单次旋转的数据来执行。该旋转的角度读数用于生成线性化系数，然后将其存储到片上 EEPROM 中，从而针对该磁系统优化该角度传感器 IC。Allegro 可以提供必要的软件和/或 DLL，帮助客户在生产线末端对这些设备进行编程。
A1335 角度传感器 IC 中的片上线性化

线性化选项
A1335 角度传感器 IC 提供两种线性化技术。个称为分段线性化，第二个称为谐波线性化。
分段线性化是一种可编程功能，允许调整角度传感器 IC 的传输特性，以便角度传感器 IC 可以将所施加磁场矢量角度的线性变化输出为相应的线性角度增量。它是根据磁铁绕角度传感器 IC 旋转一圈收集的数据执行的。
另一方面，谐波线性化采用 11 个校正谐波形式的线性化，其相位和幅度通过对从磁体绕角度传感器 IC 旋转一圈收集的数据执行 FFT（快速傅立叶变换）来确定。这两种技术都可以使用 Allegro 提供的软件来计算系数并对片上 EEPROM 进行编程来轻松实现。请联系您当地的 Allegro 代表，获取的 DLL、软件 GUI 和编程硬件。

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