TAS4240 – 適合安全相關(guān)應(yīng)用的小型冗余模擬TMR角度傳感器

TAS4240是一款基于半橋TMR的緊湊型、高性價(jià)比和冗余設(shè)計(jì)的角度與位置檢測(cè)傳感器。本文詳細(xì)闡述了TDK的TMR傳感器的功能，以便為客戶提供實(shí)用信息。

產(chǎn)品描述

TDK的TMR角度傳感器集成了多個(gè)獨(dú)立的TMR元件。其中兩個(gè)TMR元件形成一個(gè)TMR半橋，而兩個(gè)半橋則構(gòu)成一個(gè)完整的TMR惠斯通電橋。

圖 1: TAS4240 系統(tǒng)框圖

圖1中TMR電橋中每個(gè)電阻器旁邊的箭頭表示固定層的磁化方向。當(dāng)外部磁場(chǎng)方向與TMR元件的敏感磁場(chǎng)方向同向平行時(shí)，電阻最小；若兩者磁場(chǎng)方向反向平行，則電阻最大。輸出信號(hào)的相位差為 90°。

在電橋平面上施加旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生正弦曲線信號(hào)，即所謂的正弦和余弦信號(hào)。這些信號(hào)成對(duì)組合，兩個(gè)規(guī)格相同的傳感器集成到同一封裝中的，從而實(shí)現(xiàn)高安全合規(guī)性和實(shí)用的冗余設(shè)計(jì)理念。針對(duì)系統(tǒng)層級(jí)應(yīng)用，我們還可提供故障可操作的架構(gòu)設(shè)計(jì)，以滿足高效率和高可靠性的應(yīng)用要求。

TAS/TAA/TAB系列包括高靈敏度的模擬傳感器，能在寬泛的溫度和磁場(chǎng)變化范圍內(nèi)精確可靠地測(cè)量各種角度（最高達(dá)360°）。其中TAS4240傳感器適合對(duì)性能和精度要求高，且安裝空間有限的應(yīng)用。傳感器采用緊湊型TSSOP8封裝，并配備兩個(gè)冗余的單端模擬SIN/COS（正弦/余弦）輸出。

TAS4240傳感器的角度測(cè)量范圍高達(dá)360°，廣泛應(yīng)用于動(dòng)力轉(zhuǎn)向、制動(dòng)助力器或牽引電機(jī)等安全關(guān)鍵裝置中，此傳感器可以精確測(cè)量BLDC電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置。傳感器包含四個(gè)TMR半橋，并具有兩個(gè)獨(dú)立的SIN/COS輸出，使得系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)ASIL D甚至更高的安全等級(jí)，即使其中一個(gè)輸出信號(hào)出現(xiàn)故障，也能提供可靠的位置信息。根據(jù)系統(tǒng)架構(gòu)要求，傳感器也可以支持故障可操作構(gòu)想。

TDK深耕磁傳感器技術(shù)領(lǐng)域歷史悠久，專業(yè)知識(shí)豐富，不僅擁有先進(jìn)的TMR技術(shù)，還成功將復(fù)雜的TMR技術(shù)集成到小型封裝中以優(yōu)化傳感器。傳感器的角度精度在不同溫度和傳感器壽命期間保持穩(wěn)定。TAS4240在擴(kuò)展磁場(chǎng)范圍內(nèi)的性能表現(xiàn)開辟了新的應(yīng)用可能性，能適用于要求苛刻的環(huán)境。

圖 2: TMR傳感器的惠斯通電橋結(jié)構(gòu)

主要應(yīng)用

無刷直流 (BLDC) 和永磁同步電機(jī) (PMSM) 在安全相關(guān)環(huán)境（電子助力轉(zhuǎn)向、制動(dòng)助力器等）中的換向；

利用TAS4240傳感器陣列檢測(cè)線性位置；

工業(yè)伺服電機(jī)、自動(dòng)化、編碼器和機(jī)器人。

主要功能和優(yōu)勢(shì)

360°無接觸角度測(cè)量；

在-40 °C至+150 °C的環(huán)境溫度范圍內(nèi)可實(shí)現(xiàn)高達(dá)±1.0°的測(cè)量精度；

冗余設(shè)計(jì)：2x單端輸出；

低功耗；

支持徑向傳感理念；

專門針對(duì)汽車 (AEC-Q100) 和工業(yè)應(yīng)用進(jìn)行了優(yōu)化

主要技術(shù)數(shù)據(jù)

審核編輯：湯梓紅