3D霍尔位置传感器的新进阶

霍尔传感器是全球名列前茅的传感器，在全球磁场传感器市场所占份额超过了70%，被广泛应用到工业、汽车及消费电子等领域。高精度、智能化、集成化等趋势带动下，采用新型霍尔结构的3D霍尔传感器也迎来了全新商机。

特别是在工业领域，对3D霍尔位置传感器的需求不断攀升。“智能工厂拥有越来越多的高度自动化系统，这些系统必须在更加集成的制造流程中运行，同时同步收集数据以控制流程，”Omdia高级研究分析师Noman Akhtar公开表示，“具有更高精度、速度和能效的3D位置感应技术对于自动化设备至关重要，该技术可以快速实现精确的实时控制以提高系统效率和性能，同时减少停机时间。”

针对此需求，德州仪器 (TI)在前不久推出了精确的3D霍尔位置传感器TMAG5170。作为TI全新3D霍尔位置传感器系列中的第一款器件，TMAG5170志在满足包括超高性能和通用应用在内的各类工业需求。

实现更快、更准确的实时控制

显然，TMAG5170可谓“踌躇满志”，而它的出众性能为这一志向提供了充分的“加持”。

据悉，借力于TMAG5170，可在高达20kSPS的速度下无需校准即可实现超高精度，实现更快速、更精确的实时控制，并且与同类产品相比功耗至少可降低70%。

高精度的体现在于，无需终端校准和片外误差补偿，TMAG5170可在室温下提供低至2.6%的满量程总误差。它还具有低至3%的总误差漂移（比同类竞品至少低30%），并且在横轴场存在的情况下，误差比同类器件至少低35%。

同时该传感器无需片外计算，通过角度计算引擎、平均值测量以及增益和偏移补偿等集成特性，便可实现传感器和磁体的灵活定向，更大程度地提高设计灵活性。无论传感器如何放置，都可实现更快的控制环路、缩短系统延迟并简化软件开发过程。该传感器的集成计算功能还可将系统的处理器负载降低高达25%，使工程师使用通用MCU可更大程度降低总系统成本。

在安全性方面，TMAG5170借助一套独特的智能诊断功能以及可针对外部电源、磁场和系统温度进行配置的诊断功能来提高安全性。因此，工程师能够定制芯片和系统级的安全方案，实现长期可靠性和更低的设计成本。

不止在工业领域要打开局面，TI位置传感器产品营销及应用经理Steven Loveless还指出，虽然TI 的线性3D霍尔位置传感器产品组合主要面向工业市场，但TI 器件如TMAG5170和 TMAG5273也可面向消费电子应用。TMAG5170 具有更高吞吐量、超高精度以及集成和诊断功能，可帮助设计人员在机器人、电机驱动和自动控制设备等实时控制系统中应用。TMAG5273 则提供适用于电网基础设施、计量和楼宇自动化等应用的低功耗、通用的3D磁性测量。

未来将持续进阶

可以说，TMAG5170可谓是TI在传感器领域的扛鼎之作，这一产品的打造也成为TI实力的又一力证。

Steven Loveless谈到，由于用于X和Y场的霍尔传感器元件不易在标准半导体工艺中制造，3D磁场的测量是一个非常具有挑战性的技术问题。 此外，三个不同轴的匹配也是一项挑战，这也是TI利用内部制造工艺技术进行创新的关键领域。

正如Steven Loveless所指，TMAG5170 是TI利用TI的制造工艺技术和精密模拟知识制造的3D传感技术与高精度信号链功能相结合的产物。 通过对传感器元件和模拟电路的设计进行创新，TMAG5170 从根本上改善了全部三个轴的速度、匹配和测量精度之间的权衡。

“TI 内部拥有和设计的工艺技术使TI能够根据产品的需求定制核心技术，并最终为TI的客户提供高价值的解决方案，也为 TMAG5170 和其他磁性传感器产品组合带来了许多创新。 ” Steven Loveless强调说。

随着众多新应用越来越需要多轴传感器的功能，TI已将这一领域视为向前发展的关键技术推动。Steven Loveless最后表示，在霍尔位置传感器领域的创新，表明TI可在关键领域提供独特技术和差异化产品来解决客户最具挑战性的问题。未来TI将在传感器领域进行全方位的创新，持续进阶。（校对/李延）