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TMR角度传感器与其它角度传感器对比

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当前,旋转变压器和电感式角度传感器占据主导地位,但它们仍然存在一些问题。

首先,旋转变压器面临的一个主要问题是其高昂的成本。这些传感器的设计较为复杂,制造难度较大,材料费用也较高,从而导致整体成本上升。此外,与传感器配套使用的编码器许可费用以及R/D转换器集成电路(IC)的相关成本必须纳入预算,进一步增加了成本。

除此之外还有尺寸的问题。旋转变压器在旋转过程中需要高惯性的金属靶材,同时通过线圈系统留出足够的空间。电感器由印刷电路板上的三个或更多线圈以及安装在轴上并覆盖这些线圈的金属板构成,不利于进一步微型化。另外,更多的零部件数量还会增加故障率,这也是一大缺陷。

另一种可行的解决方案是采用磁传感器,但这会带来磁场抗噪的问题。由于磁传感器会被磁场强度和方向的干扰,所以容易受到目标磁体周围磁场噪声的影响。某些情况下若缺乏磁屏蔽措施可能无法实现精确检测。

这些问题妨碍了角度传感器技术的进步,因此亟需探索新的解决方案。

TMR角度传感器

TMR (Tunnel Magneto Resistance),隧道磁电阻效应,是应对这些问题的优选方案。TMR角度传感器是一种磁性传感器,能检测磁铁的磁场方向,从而实现对电机旋转角度的精准检测与高效控制。

TMR角度传感器与其它角度传感器对比

TMR角度传感器的优点总结如下:

● 成本更低:由于封装体积小,对小型电路配置和信号处理的要求较低,因此系统的整体成本更低。

● 尺寸更小且重量更轻:除了IC,旋转检测所用的磁铁也是一个优势。(旋转变压器要求在定子一侧装配励磁线圈和输出线圈,而在转子一侧则需安装电磁钢板,因此其尺寸较大,重量更重。)

● 抗磁场干扰性能更好:角度检测通过磁场进行,因此也会受到干扰磁场的影响,但利用多个传感器进行修正计算,可提高抗干扰能力。

● 精度更高:选用Off-Axis离轴配置时,可采用多个IC来增强精度。

● 功耗更低:IC之外的其它部件都无需消耗电流。(旋转变压器需要电流通过励磁线圈和输出线圈,因此功耗较高。)

● 冗余:可使用多个集成电路轻松实现冗余。

dettek

文章来源:tdk

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