用于汽車傳動系統(tǒng)的高度集成磁場傳感器

　　應用

　　角度測量系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)偏差是影響測量結(jié)果的另一個原因。增大永磁鐵和傳感器之間的空氣間隙會減弱磁場。但是，只要磁場強度大于規(guī)定的飽和磁場強度，則對角度測量結(jié)果影響會非常小。 由于機械公差原因，偏心誤差(即：轉(zhuǎn)軸誤差)是造成角度測量偏差的主要原因。為此，必須區(qū)別對待轉(zhuǎn)軸的磁鐵偏心與傳感器偏心這兩種情況。

　　由于機械公差原因，為了計算角度誤差還需要進一步對模擬模型再優(yōu)化。兩個惠斯通電橋共有8個電阻，我們分別對每一個電阻的有限元模擬所產(chǎn)生的磁場矢量和磁場強度進行了研究(參見圖4)。圖11給出了0.5mm磁鐵偏心的角度誤差。圖中的點劃線表示相同磁場強度條件下理想均勻磁場的預計誤差。從圖中可以看出，最大角度誤差從0.004°增加到 0.0055°，偏心沒有太大影響。圖12顯示的是0.5mm傳感器偏心的預計度誤差。為便于比較，均勻磁場的角度誤差同樣以點劃線表示。這種情況下的角度誤差預計約為0.15°。其他的模擬結(jié)果也表明，增加磁鐵寬度而保持長度不變(磁化方向)可以減少角度誤差，而增加長度對結(jié)果幾乎沒有影響。通過圖9可以清楚地看出其中原因。增加磁鐵寬度同時減小高度只會略微降低磁場強度，卻可以改善傳感器的磁場均勻性。相反地，如果增加磁鐵長度將會大幅降低磁場強度，且無法改善磁場的均勻性。

　　結(jié)論

　　使用磁阻傳感器可以實現(xiàn)高效磁角度測量，因為磁阻效應本身就是一種角度效應。本文主要介紹了由傳感器和相關信號處理ASIC單元組成的角度測量系統(tǒng)。在很多實際應用中，這類傳感器通常與永磁鐵配套使用。通過模擬演示可以優(yōu)化特定體積大小的磁鐵尺寸。相對于機械公差，磁鐵的偏心誤差可以忽略不計。同樣，只要磁鐵有合理的尺寸設計，傳感器的轉(zhuǎn)軸偏心誤差對角度誤差的影響微乎其微?？傮w來看，磁阻傳感器是很多應用的理想選擇。