本應(yīng)用筆記介紹了 MLX90316 三軸旋轉(zhuǎn)位置傳感器在設(shè)備執(zhí)行角位置提取之前的前端校準(zhǔn)。該文件還描述了動(dòng)態(tài)偏移消除機(jī)制、靈敏度失配、正交性、信號(hào)非線性和系統(tǒng)的整體精度。

描述

如圖 1 和圖 2 所示，如果磁鐵（徑向磁化）在 MLX90316 上方旋轉(zhuǎn)，則三軸霍爾板提供兩個(gè)正交信號(hào) Vx 和 Vy（分別用于沿 X 軸和 Y 軸的磁通密度）。

這些霍爾信號(hào)通過采用經(jīng)典偏移消除技術(shù)的全差分模擬鏈進(jìn)行處理。調(diào)節(jié)后的模擬信號(hào)通過 ADC 進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并提供給 DSP 模塊進(jìn)行進(jìn)一步處理。

抵消

雖然片上動(dòng)態(tài)偏移消除機(jī)制（霍爾板正交旋轉(zhuǎn)和斬波穩(wěn)定放大器），模擬信號(hào)可能會(huì)顯示殘余偏移。正弦信號(hào)上此偏移的表示如圖 3 所示，其中 X0 和 Y0 偏移均被放大（X0 和 Y0 是模擬電平 V_x,0 和 V_y,0 的數(shù)字表示）。偏移值通常非常小且取決于溫度。

靈敏度不匹配

盡管兩個(gè)霍爾信號(hào)（V_x 和 V_y）均由匹配的霍爾板生成并通過公共多路復(fù)用放大鏈放大，但這兩個(gè)信號(hào)可能會(huì)顯示出殘余的幅度差異。這種不匹配的兩個(gè)主要原因是 IMC 相對(duì)于霍爾板星座的非完美對(duì)齊以及不同三軸霍爾板靈敏度之間的差異。幅度失配的圖示如圖 4 所示。

正交性

正交誤差，也稱為正交誤差，是正弦和余弦信號(hào)之間的相位誤差。這意味著這兩個(gè)信號(hào)的相位分離不完全是 90 度。傳感器的 DSP 將不斷調(diào)整正弦與余弦的關(guān)系，以獲得 90 度的恒定相位分離。

信號(hào)非線性

在正常操作中，信號(hào)非線性可以忽略不計(jì)。它的簽名很容易識(shí)別；超過 360 度的四個(gè)周期。因此，它可以解決非線性的主要來源，即磁飽和（IMC 位置上的應(yīng)用場(chǎng)大于 70mT）。

編輯：hfy