MLX90316 三軸旋轉(zhuǎn)位置傳感器的前端校準(zhǔn)

本應(yīng)用筆記介紹了 MLX90316 三軸旋轉(zhuǎn)位置傳感器在設(shè)備執(zhí)行角位置提取之前的前端校準(zhǔn)。該文件還描述了動(dòng)態(tài)偏移消除機(jī)制、靈敏度失配、正交性、信號非線性和系統(tǒng)的整體精度。

描述

如圖 1 和圖 2 所示，如果磁鐵（徑向磁化）在 MLX90316 上方旋轉(zhuǎn)，則三軸霍爾板提供兩個(gè)正交信號 Vx 和 Vy（分別用于沿 X 軸和 Y 軸的磁通密度）。

這些霍爾信號通過采用經(jīng)典偏移消除技術(shù)的全差分模擬鏈進(jìn)行處理。調(diào)節(jié)后的模擬信號通過 ADC 進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并提供給 DSP 模塊進(jìn)行進(jìn)一步處理。

抵消

雖然片上動(dòng)態(tài)偏移消除機(jī)制（霍爾板正交旋轉(zhuǎn)和斬波穩(wěn)定放大器），模擬信號可能會(huì)顯示殘余偏移。正弦信號上此偏移的表示如圖 3 所示，其中 X0 和 Y0 偏移均被放大（X0 和 Y0 是模擬電平 V_x,0 和 V_y,0 的數(shù)字表示）。偏移值通常非常小且取決于溫度。

靈敏度不匹配

盡管兩個(gè)霍爾信號（V_x 和 V_y）均由匹配的霍爾板生成并通過公共多路復(fù)用放大鏈放大，但這兩個(gè)信號可能會(huì)顯示出殘余的幅度差異。這種不匹配的兩個(gè)主要原因是 IMC 相對于霍爾板星座的非完美對齊以及不同三軸霍爾板靈敏度之間的差異。幅度失配的圖示如圖 4 所示。

正交性

正交誤差，也稱為正交誤差，是正弦和余弦信號之間的相位誤差。這意味著這兩個(gè)信號的相位分離不完全是 90 度。傳感器的 DSP 將不斷調(diào)整正弦與余弦的關(guān)系，以獲得 90 度的恒定相位分離。

信號非線性

在正常操作中，信號非線性可以忽略不計(jì)。它的簽名很容易識(shí)別；超過 360 度的四個(gè)周期。因此，它可以解決非線性的主要來源，即磁飽和（IMC 位置上的應(yīng)用場大于 70mT）。

編輯：hfy