HAC 3930 是 TDK-Micronas 公司推出的一款具有卓越性能的 3D 位置傳感器,為眾多領域的應用提供了高精度、高可靠性的位置檢測解決方案。本文將詳細介紹 HAC 3930 的產品特性、應用領域、功能描述、規格參數以及使用注意事項等內容。
HAC 3930 是新一代 3D 位置傳感器,采用霍爾效應技術,集成了去耦電容器,具備數字輸出接口,可滿足汽車和工業領域對高精度位置測量的需求。其獨特的設計使其在惡劣的電磁環境下仍能保持出色的性能,同時符合 ISO 26262 功能安全標準,為系統的安全運行提供了有力保障345。
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測量性能卓越
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能夠實現高達 360° 的精確角度測量和線性位置檢測,同時支持 3D 位置檢測,可從磁場分量計算出兩個角度11。
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具備磁場雜散場補償功能,可有效減少外部磁場干擾,確保測量的準確性12。
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輸出靈活多樣
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提供 PWM 或 SENT 輸出,數字輸出格式可由用戶配置,滿足不同系統的接口需求6。
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在 SENT 模式下,支持多種幀格式,如 H.1、H.2 和 H.4 格式,且可配置暫停脈沖、傳輸錯誤診斷報告等功能242526。
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功能安全可靠
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定義為 SEooC ASIL B ready,符合 ISO 26262 標準,具備集成診斷機制,可在啟動和正常運行期間進行自檢,提高系統的可靠性和安全性727。
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其他特性
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工作溫度范圍廣,從 -40°C 到 150°C,結溫最高可達 170°C,可適應多種惡劣環境13。
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電源電壓范圍為 3V 至 18V,具備可編程的輸出斜率、采樣頻率高達 8kSps 等特性141516。
HAC 3930 的多功能性使其適用于眾多應用場景,如底盤位置檢測、渦輪增壓器控制、閥門位置監測(如節氣門)、EGR 系統、換擋位置檢測、液位測量、非接觸式電位計、變速器位置檢測、離合器位置感知以及剎車踏板位置 / 剎車行程傳感器等8910。
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工作原理
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基于霍爾效應技術,通過內置的水平和垂直霍爾板陣列感知磁場變化,測量磁場分量,并經過一系列信號處理步驟,包括 A/D 轉換、濾波、溫度補償、線性化、偏移補償和雜散場補償等,最終計算出位置信息171819。
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信號路徑
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傳感器的信號路徑包含多種功能模塊,如增益調整、偏移補償、低通濾波、相位校正、角度計算、線性化、幅度計算等,各模塊協同工作,確保輸出信號的準確性和穩定性。信號路徑中的參數可通過非易失性存儲器中的寄存器進行配置,以適應不同的測量需求2021。
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寄存器定義
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包括 RAM 寄存器和 EEPROM 寄存器。RAM 寄存器用于存儲測量數據,如溫度補償后的磁場信息、角度計算結果等;EEPROM 寄存器則用于配置傳感器的各種功能和參數,如應用模式、測量配置、輸出格式、增益和偏移補償等。用戶可通過編程接口對這些寄存器進行讀寫操作,實現對傳感器的靈活配置212223。
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電氣特性
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工作電壓范圍為 3V 至 18V,輸出電壓(PWM/SENT)在不同配置下有相應限制,輸出電流范圍為 -125mA 至 125mA。具備過壓和欠壓檢測功能,閾值可由用戶編程配置303133。
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性能指標
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在推薦工作條件下,具有典型的電源電流、內部振蕩器頻率、采樣頻率等參數。輸出特性方面,如推挽和開漏配置下的輸出電壓、電阻、漏電流等指標明確,同時具備可編程的 PWM 頻率、占空比范圍以及 SENT 輸出的相關參數,如時鐘滴答時間、啟動時間、延遲等363738。
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溫度特性
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工作溫度范圍為 -40°C 至 150°C,結溫范圍為 -40°C 至 190°C,存儲溫度范圍為 -55°C 至 150°C。在不同溫度下,傳感器的性能參數如角度誤差、靈敏度等會有一定的漂移,但均在規定范圍內133134。
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封裝與尺寸
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采用 TO92UF - 2 封裝,尺寸為 19.9mm(長)×4.0mm(寬)×7.33mm(高),重量約為 0.287g。引腳配置包括電源(VSUP)、地(GND)、測試引腳(TEST1、TEST2)和輸出引腳(OUT),輸出引腳可用于 PWM/SENT 輸出和編程2829。
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操作條件限制
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應在推薦的工作條件下使用,避免超出絕對最大額定值,否則可能導致設備永久性損壞。同時,長時間暴露在絕對最大額定條件下會影響設備的可靠性3235。
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編程與配置
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編程時需注意遵循正確的編程協議和流程,如通過傳感器輸出引腳進行編程,使用 BiPhase - M 協議調制輸出電壓。在編程過程中,應采取防靜電措施,避免 ESD 干擾編程脈沖。編程完成后,需將 LOCK 位設置為 1 以鎖定設置,并檢查鎖定狀態和傳感器的響應,確保編程成功394041。
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安全警示
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產品包含有毒的氧化鈹陶瓷部分,在處理和安裝過程中必須小心,避免損壞該區域,防止氧化鈹粉塵泄漏。此外,該產品未設計用于生命支持系統、軍事、航空或航天等關鍵應用,除非另有書面協議12。
HAC 3930 以其高精度、高可靠性和靈活的配置選項,在汽車和工業領域的位置檢測應用中展現出顯著優勢,為相關系統的精確控制和穩定