ZHCACW8 july 2023 TMAG5273
2.3.1 不同類型的霍爾效應傳感器
使用霍爾傳感器測量液位的基本原理是，磁體隨水位移動，而霍爾效應傳感器則測量移動磁體產(chǎn)生的磁場。根據(jù)測得的磁體磁場，系統(tǒng)可以確定磁體的位置。
TI 提供多種不同類型的霍爾效應傳感器：鎖存器、開關、單軸線性傳感器和 3D 線性傳感器。線性傳感器可以提供詳細的磁性數(shù)據(jù)，因為它們使用模擬電壓或數(shù)字表示來表示磁通密度，而磁通密度會隨著器件周圍磁場的變化而變化。
可以使用兩個彼此正交的 1D 傳感器從兩個方向檢測磁場?；蛘?，也可以改用一個 2D 或 3D 傳感器檢測正交軸上的磁場。圖 2-3 展示了 3D 線性霍爾效應傳感器 TMAG5170 的三軸靈敏度映射示例。X、Y 和 Z 方向的映射以及正磁場的定義方式可能因器件而異。
圖 2-3 3D 霍爾傳感器軸TI 提供多種 3D 線性霍爾效應傳感器，這些傳感器具有 SPI 和 I2C 等不同的接口選項。表 2-1 中列出了這些傳感器。TMA5170D-Q1 等雙芯片傳感器在單個器件封裝內提供集成冗余，這對于許多汽車應用尤其重要。
表 2-1 TI 線性磁位置傳感器
| 器件 | 類型 | 特征 | 設計注意事項 |
|---|---|---|---|
| TMAG5170 和 TMAG5170-Q1 | 3D 霍爾效應 | 具有 SPI 接口、采用 8 引腳 DGK 封裝的商用及汽車級線性 3D 霍爾效應位置傳感器 | 高磁矢量靈敏度。該器件能夠跟蹤各種磁體位置，但仍需要仔細規(guī)劃，確保所有輸入條件都映射到特定位置。 |
| TMAG5170D-Q1 | 3D 霍爾效應 | 具有 SPI 接口、采用 16 引腳 TSSOP 封裝的雙芯片汽車類高精度 3D 線性霍爾效應傳感器 | 與 TMAG5170 相同，但傳感器芯片堆疊，便于集成冗余。專為功能安全應用而開發(fā)，并提供資源來支持高達 ASIL D 級別的設計。 |
| TMAG5273 | 3D 霍爾效應 | 具有 I2C 接口、采用 6 引腳 SOT-23 封裝的商用級線性 3D 霍爾效應位置傳感器 | 與 TMAG5170 類似，但可在 I2C 上運行，具有更寬的靈敏度容差規(guī)格。 |
| TMAG5173-Q1 | 3D 霍爾效應 | 具有 I2C 接口、采用 6 引腳 SOT-23 封裝的汽車級線性 3D 霍爾效應位置傳感器 | 在 I2C 上運行，性能優(yōu)于 TMAG5273。 |
| TMAG6180-Q1 和 TMAG6181-Q1 | 2D AMR | 這些器件均為基于異性磁阻 (AMR) 技術的高精度角度傳感器。TMAG6180-Q1 具有 360° 的角度范圍，而 TMAG6181-Q1 具有集成的匝數(shù)計數(shù)器。 | 支持針對高達 60,000RPM 的角速度同時提供差分和單端正弦/余弦輸出，無需系統(tǒng)級校準即可在整個溫度范圍內提供小于 0.6 度的角度誤差。 |
與電阻滑動片實現(xiàn)方案相比，霍爾效應傳感器更可靠，并且受濕度、灰塵或水等環(huán)境變化的影響最小。霍爾效應液位檢測實現(xiàn)方案不容易出現(xiàn)機械解決方案中的磨損問題，從而延長了這些解決方案的使用壽命。