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电感式传感器你知道多少

当今,随着人们生活水平和社会科技水平的提升,相信很多人都接触过,但是对传感器可能有点陌生。今天,小编就带领大家一起来了解一下电感传感器的有关知识。

电感式传感器你知道多少

电感式传感器被认为是旋转的替代方案,现在主要的应用是在电动车的主电机上。由于是非接触式的传感器,客户在设计方面上会比较灵活,同时也是降成本的方案。同样的他在抗干扰能力方面也是非常强。系统配置方面非常灵活,与其他方案相比的话它所占的空间非常小,可以配合的一个极对数,也会对精度方面的有一个增益的作用。在布局方面也是独立的布局。在精度方面会比霍尔传感器更加有优异,在马达控制方面也是非常高效的。这个产品在安全性方面的水平非常高,单颗可以做到ASIL C的等级,也可以与霍尔传感器结合使用,形成一个冗余的方案,同时我们也可以提供电感式传感器的一个双芯片的方案。

ams的电感式传感器,如图中的几个部件组成,我们可以看到上会搭载我们的芯片,然后会有一组发射线圈以及两组接收线圈。然后两组线圈之间,由于物理的一个布局他的电器角度相差90度。上方还会有一个有传导材料组成的一个金属叶片,这个金属叶片的片数,会根据马达的一个极对数会有相应的一个片数。

下面来说一下机械角度和电气角度的一个关系:我们可以以三极对的电机座为例,它所对应的叶片的片数也是三片。我们可以看到,它在120度的机械角度,所对应的是360度的电气角度,那以此类推的话,是90度的机械角度对应的是360度的电气角度,那如果这样下类推下去的话,极对数越多的话,那其实他得到的轻度的一个加成就会越大。

下面我来介绍一下电感式传感器的技术原理:

我们可以从图中看到,芯片的发射端给到发射线圈一个共振信号,频率大概在几兆赫兹左右,发射线圈就会产生一个交变磁场。在胶片线圈的上方,会有一个同轴旋转的叶片, 在叶面上面会有金属部分,从而造成该区域的磁场减少,然而在叶片与叶片之间,没有覆盖到的区域交变磁场依然会比较大。当叶片旋转的时候,会在感应线圈上面形成一个Sin和Cos的波型,然后反馈给芯片的一个输入端。

感应线圈会有红色和绿色两组,因为物理上的一个位置关系,他们的电气差在90度,所得到的信号会包含的一个信号,内部的话会进行一个解调。通过AGC的一个争议,然后是一个差分的放大,之后输出客户想要的Sin和Cos的一个波形。

系统设计方面,可以有一定的灵活性。根据客户不同的需求,我们可以提供空心转折位置的传感方案,或者是半轴的位置传感的方案。在应用市场方面的话,主要是应用在马达控制的高速方案,再嵌入式应用方案也会有电子助力转向器的应用,还会有齿条电机,在远程应用方面会有EV牵引的主电机和旋转的编码器。

根据客户对于功能安全的需求,我们会提供以下几种冗余的方案:

首先,我们单芯片可以做到ASIL C,因为本身单芯片可以针对故障进行一个报警。同时也可以用双芯片的电感式传感器做ASIL D的一个安全等级。

然后可以结合不同的应用原理,结合霍尔式传感器的原理,并且在结合电感式传感器原理,在叶片的轴心处安装一个双极磁铁,之后在板中心处可以加一个霍尔式的传感器,最后用不同的原理进行达到一个ASIL D的等级。

从图中可以看到,相比于旋转编码器,ams的电感式传感器,以及霍尔传感器都是有非常大的优势。在尺寸和重量方面我们的传感器方案的尺寸是小型化的,重量也是非常轻的。在设计灵活性方面,可以根据客户的不同需求,设计不同的PCB来搭载我们的芯片。在精度方面,ams的电感式传感器相比于霍尔传感器在精度上更高。平台选择方面,霍尔传感器它可以根据客户不同的采集信号的需求,给到不同的输出方式。在功能安全方面,我们可以使实现ASIL C和ASIL D的要求。在系统成本方面,我们电感式传感器和霍尔传感器的成本方面相比于旋转编码器成本会更低。


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