1 系統(tǒng)說明

使用霍爾效應(yīng)傳感器的線性位置感應(yīng)在許多應(yīng)用中使用，例如線性伺服驅(qū)動(dòng)器、工廠自動(dòng)化中的接近開關(guān)和線性電機(jī)運(yùn)輸系統(tǒng)。根據(jù)應(yīng)用，具有霍爾效應(yīng)傳感器的傳感器感測頭在具有多個(gè)磁極的靜態(tài)磁條上移動(dòng)，或者磁性目標(biāo)在靜態(tài)霍爾效應(yīng)傳感器或霍爾效應(yīng)傳感器陣列上方移動(dòng)。

線性電機(jī)傳輸系統(tǒng)使多個(gè)磁動(dòng)子進(jìn)行一維甚至二維運(yùn)動(dòng)，速度高達(dá) 10m/s，線性位置精度和可重復(fù)性低至 0.01mm。磁傳感器上的磁場范圍取決于動(dòng)子的感應(yīng)磁體以及動(dòng)子磁體與靜態(tài)多位置傳感器印刷電路板 (PCB) 之間的距離。

圖 1-1 展示了使用等間距精密線性 3D 霍爾效應(yīng)傳感器進(jìn)行線性位置感應(yīng)的感應(yīng)原理。每個(gè) 3D 霍爾效應(yīng)傳感器之間的距離是系統(tǒng)特定的，取決于動(dòng)子的磁場強(qiáng)度、磁體直徑、空氣間隙和所需的位置精度。相鄰 3D 霍爾效應(yīng)傳感器之間的典型距離是系統(tǒng)特定的，可以在 10mm 到 50mm 的范圍內(nèi)。

本參考設(shè)計(jì)展示了采用四個(gè)位移為 25mm 的 3D 霍爾效應(yīng)傳感器 TMAG5170 的 N45 磁體目標(biāo)的高精度低延遲線性位置感應(yīng)。一個(gè)常見的轉(zhuǎn)換啟動(dòng)信號(hào)支持同時(shí)測量四個(gè) 3D 霍爾效應(yīng)傳感器。使用 TMAG5170 測量的 Z 軸、X 軸和 CRC 數(shù)據(jù)通過 10MHz SPI 以單個(gè) 32 位幀的形式傳輸，從而實(shí)現(xiàn)低延遲和增強(qiáng)的數(shù)據(jù)完整性。可以使用相應(yīng) 3D 霍爾效應(yīng)傳感器的芯片選擇通過 SPI 按順序讀取數(shù)據(jù)，也可以通過 MCU 并行讀取全部四個(gè)傳感器。具有 3.3V I/O 的數(shù)字接口與 C2000? MCU LaunchPad 兼容，可以使用 C2000?、Sitara 或其他 MCU 評(píng)估我們的 3D 霍爾效應(yīng)感應(yīng)技術(shù)。