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传感器基础知识

工程师
2012-04-11 11:07:23     打赏

英飞凌传感器包括哪两个大类?

压力传感器芯片和磁性传感器芯片。

其中压力传感器为有MEMS工艺制成的电容式压力芯片,所有传感器均为PG-DSOF-8-16封装,线性模拟电压,马上推出SPI输出形式。

磁性传感器按原理分为Hall和GMR,将来还会推出AMR和TMR。Hall产品包括曲轴、凸轮轴、变速箱速度传感器,线性霍尔、ABS传感器、霍尔开关、GMR为360°角度传感器。

 

压力传感器如何选型?

压力传感器最主要参数是压力曲线,即从主机厂得知可测试压力的范围,和最大最小压力点的对应输出电压,即可得知压力曲线的函数。

当然还需要了解,超出最大最小测试压力点的,钳位电压。匹配完压力参数进而观察其他如精度、温度范围等参数。

 

霍尔开关有哪些类型?

单极开关、双极开关、锁存开关以及全极开关。

单极指只有单一极性的磁场可以触发其开启或者关闭。常用于接近位置传感器,如检测安全带是否插上。

双极指某一磁极触发开启后,需要另一个磁极来关闭,但不具有锁存功能,而双极比锁存更灵敏。常用于BLDC转子位置测量

锁存也是指一磁极触发开启后,需要另一个磁极来关闭,且能够锁存信号。也常用于BLDC转子位置测量

全极是无论磁场极性,只要大小足够都能触发开启和关闭。常用于不定磁极的接近位置开关,如手机翻盖。

 

什么是差分霍尔?

差分霍尔是指在一个芯片中,有2个霍尔感应器,他们之间相距一段距离,在齿轮的转动中,2个霍尔感应器感应到不同的位置会有不用的磁场信号,通过电压将对的磁场信号输出,后处理会将2个电压信号做减法,得到一个只有交流偏执的信号,能够最有效的反映齿轮转速。差分霍尔常用于曲轴、ABS、变速箱。

 

凸轮轴传感器和曲轴传感器的区别?

凸轮轴传感器主要定位凸轮轴的相位,由于排放标准越来越严格,凸轮轴传感器现在都要求有TPO功能,即上电即得知相位信号。介于这些,凸轮轴传感器常用单霍尔结构,而不采用差分霍尔。所以IFX在凸轮轴上主推为TLE4983C/4984C。

曲轴主要测试的是一个引擎转速信号,以及提供一个点火提前角。所以常用差分霍尔,可以得到最好的转速信号。IFX产品主要为TLE492X系列。

 

用于ABS的TLE4942芯片是如何判定转动方向的?

通过信号的脉宽来实现的,TLE4942在每一次磁场跳变时都会输出一个高电平,当DR-L转动时高电平持续90μs,当DR-R时高电平持续180μs,即可得知转动方向,当然在超过大约7000r/min后,方向信号不再有效,我们认为方向信号不能突变,所以在高速的方向依然可以认为和低速的方向一至。

 

GMR传感器中TLE5009、TLE5011以及TLE5012的区别?

GMR传感器的原理,是在芯片内部放置一个水平基准测试和垂直基准测试,在角度变化时候得出一个Sin信号和Cos信号,然后Sin/Cos得出tg信号,在做反三角函数,即得知角度信号。

5009是直接将Sin和Cos的经处理放大的模拟信号输出。5011是将Sin和Cos信号转换成SPI信号输出,5012则内部包含8位单片机,将反三角函数一同计算完成通过SPI输出。三者应用的场合可以根据传感器后续处理的MCU的资源来选择,如何MCU足够空闲。AD也足够,可以用5009,后续都交给MCU处理,如果AD不够,可以用5011已经转换好的给MCU处理,如果MCU没有空闲,则5012,在传感器内部全部处理OK。




关键词: 传感器     基础知识     压力     霍尔     信号    

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