用于汽车传动系统的高度集成磁场传感器

　　应用

　　角度测量系统的物理结构偏差是影响测量结果的另一个原因。增大永磁铁和传感器之间的空气间隙会减弱磁场。但是，只要磁场强度大于规定的饱和磁场强度，则对角度测量结果影响会非常小。 由于机械公差原因，偏心误差(即：转轴误差)是造成角度测量偏差的主要原因。为此，必须区别对待转轴的磁铁偏心与传感器偏心这两种情况。

　　由于机械公差原因，为了计算角度误差还需要进一步对模拟模型再优化。两个惠斯通电桥共有8个电阻，我们分别对每一个电阻的有限元模拟所产生的磁场矢量和磁场强度进行了研究(参见图4)。图11给出了0.5mm磁铁偏心的角度误差。图中的点划线表示相同磁场强度条件下理想均匀磁场的预计误差。从图中可以看出，最大角度误差从0.004°增加到 0.0055°，偏心没有太大影响。图12显示的是0.5mm传感器偏心的预计度误差。为便于比较，均匀磁场的角度误差同样以点划线表示。这种情况下的角度误差预计约为0.15°。其他的模拟结果也表明，增加磁铁宽度而保持长度不变(磁化方向)可以减少角度误差，而增加长度对结果几乎没有影响。通过图9可以清楚地看出其中原因。增加磁铁宽度同时减小高度只会略微降低磁场强度，却可以改善传感器的磁场均匀性。相反地，如果增加磁铁长度将会大幅降低磁场强度，且无法改善磁场的均匀性。

　　结论

　　使用磁阻传感器可以实现高效磁角度测量，因为磁阻效应本身就是一种角度效应。本文主要介绍了由传感器和相关信号处理ASIC单元组成的角度测量系统。在很多实际应用中，这类传感器通常与永磁铁配套使用。通过模拟演示可以优化特定体积大小的磁铁尺寸。相对于机械公差，磁铁的偏心误差可以忽略不计。同样，只要磁铁有合理的尺寸设计，传感器的转轴偏心误差对角度误差的影响微乎其微。总体来看，磁阻传感器是很多应用的理想选择。