在上一篇文章中，我们讨论了磁体的类型以及如何将它们与同轴模式下的MPSMagAlpha传感器一起使用。本文将探讨另一个“侧轴”。模式拓扑在这里。 MPSMagAlpha传感器在IC的中心使用一系列霍尔阵列。霍尔元件可以从旋转磁体的磁场中感测水平矢量。该磁场通常位于传感器上方或侧面的一对径向磁化的磁极上（请参见图1）。图1：MagAlpha传感器同轴和侧轴模式侧轴拓扑具有两种形式：一种是“标准”模式，另一种是“标准”模式。侧轴模式，传感器的包装面和磁铁的旋转轴相互垂直。另一个是“正交的”。在横轴模式下，传感器封装表面平行于磁体的旋转轴。与同轴模式相比，这两个设计过程需要更多的考虑，并且MPS磁仿真工具可以提供一种有效的方法，以在实际机械设计之前评估解决方案的性能。简介当MagAlpha传感器在旋转轴的一侧上与磁体一起工作时，霍尔阵列将同时看到径向磁场分量Br和切向分量Bt（在正交侧轴的情况下为垂直分量Bz）。最常见的侧轴拓扑使用径向极化的环形磁体（请参见图2）。在这种结构中，径向场Br的大小通常大于切向分量Bt。当传感器感应到两个不相等的磁场时，随着磁体旋转，角度输出将变为非线性。因此，必须对两个场的大小进行归一化，以便传感器可以感应到恒定的旋转场矢量。 MagAlpha传感器集成了偏置电流调整（BCT）寄存器，该寄存器可以平衡两个磁场的场振幅以获得线性角度响应。有关更多详细信息，请参阅应用笔记“在侧轴安装中使用MagAlpha传感器”。图2：微调径向极化两极环周围的径向和切向磁场后，由于X轴或Y轴上的感应增益降低，传感器将感应到较低的复合磁场。在标准的侧轴拓扑中，由于IC封装的厚度，传感器霍尔阵列也将远离磁环表面。因此，磁环设计必须保留足够的剩磁（通常用BR表示），以满足传感器的最低磁场要求。由于铁氧体和塑料铁氧体磁体的剩磁在200mT至300mTBR范围内，因此它们无法在横轴模式下正常工作，尤其是在BCT微调导致的感应增益降低之后。为了获得足够的磁场强度，磁环通常必须由具有较高初始剩磁的材料制成，例如烧结（约0.9T至1.4TBR）或键合聚合物（约0.6T至0.7TBR）钕铁硼（NdFeB）。 ）。使用粘结的聚合物材料，直径较大的磁环更具成本效益，但与相同尺寸的烧结环相比，粘结的聚合物环的场强约为一半。因此，必须调整磁环的尺寸，以确保在选定距离和BCT调整后满足传感器的最低磁场强度要求。 MagAlpha系列集成了两个传感器以优化跨轴模式：MA710和MA310。当磁场强度太低时，这些产品具有更高的内部增益，并且可以适应15mT的最小磁场（大多数MagAlpha系列通常为30mT至40mT）。模拟器工具可以支持MagAlpha系列的所有磁体类型和传感器到磁体的拓扑。它可以有效地原型化和评估不同磁体和安装位置的传感器性能，避免反复试验。机械和电磁公差对系统的影响也可以通过该工具的高级设置选项输入，以评估对角分辨率性能的影响。图3显示了使用组合钕环的侧轴设计的示例。环的内径为20mm，外径为30mm，高度为2mm。在此示例中，环具有700mT剩磁的简单两极径向磁化强度。在标准的侧轴拓扑中使用MA710传感器，传感器组件理想地放置在环形磁体的侧面，以使霍尔阵列恰好是磁体高度的一半。 MA710QFN传感器封装的标称高度为0.9mm，内部霍尔阵列位于封装表面下方0.5mm。因此，可以将垂直参数Z设为0mm。图3：标准的侧轴拓扑MA710角度传感器使用模拟器扫描到r的距离