用于汽車傳動系統的高度集成磁場傳感器

　　應用

　　角度測量系統的物理結構偏差是影響測量結果的另一個原因。增大永磁鐵和傳感器之間的空氣間隙會減弱磁場。但是，只要磁場強度大于規定的飽和磁場強度，則對角度測量結果影響會非常小。 由于機械公差原因，偏心誤差(即：轉軸誤差)是造成角度測量偏差的主要原因。為此，必須區別對待轉軸的磁鐵偏心與傳感器偏心這兩種情況。

　　由于機械公差原因，為了計算角度誤差還需要進一步對模擬模型再優化。兩個惠斯通電橋共有8個電阻，我們分別對每一個電阻的有限元模擬所產生的磁場矢量和磁場強度進行了研究(參見圖4)。圖11給出了0.5mm磁鐵偏心的角度誤差。圖中的點劃線表示相同磁場強度條件下理想均勻磁場的預計誤差。從圖中可以看出，最大角度誤差從0.004°增加到 0.0055°，偏心沒有太大影響。圖12顯示的是0.5mm傳感器偏心的預計度誤差。為便于比較，均勻磁場的角度誤差同樣以點劃線表示。這種情況下的角度誤差預計約為0.15°。其他的模擬結果也表明，增加磁鐵寬度而保持長度不變(磁化方向)可以減少角度誤差，而增加長度對結果幾乎沒有影響。通過圖9可以清楚地看出其中原因。增加磁鐵寬度同時減小高度只會略微降低磁場強度，卻可以改善傳感器的磁場均勻性。相反地，如果增加磁鐵長度將會大幅降低磁場強度，且無法改善磁場的均勻性。

　　結論

　　使用磁阻傳感器可以實現高效磁角度測量，因為磁阻效應本身就是一種角度效應。本文主要介紹了由傳感器和相關信號處理ASIC單元組成的角度測量系統。在很多實際應用中，這類傳感器通常與永磁鐵配套使用。通過模擬演示可以優化特定體積大小的磁鐵尺寸。相對于機械公差，磁鐵的偏心誤差可以忽略不計。同樣，只要磁鐵有合理的尺寸設計，傳感器的轉軸偏心誤差對角度誤差的影響微乎其微。總體來看，磁阻傳感器是很多應用的理想選擇。