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(lǐng)域的應(yīng)用提供了高精度、高可靠性的位置檢測(cè)解決方案。本文將詳細(xì)介紹 HAC 3930 的產(chǎn)品特性、應(yīng)用領(lǐng)域、功能描述、規(guī)格參數(shù)以及使用注意事項(xiàng)等內(nèi)容。


一、產(chǎn)品概述

HAC 3930 是新一代 3D 位置傳感器,采用霍爾效應(yīng)技術(shù),集成了去耦電容器,具備數(shù)字輸出接口,可滿足汽車和工業(yè)領(lǐng)域?qū)Ω呔任恢脺y(cè)量的需求。其獨(dú)特的設(shè)計(jì)使其在惡劣的電磁環(huán)境下仍能保持出色的性能,同時(shí)符合 ISO 26262 功能安全標(biāo)準(zhǔn),為系統(tǒng)的安全運(yùn)行提供了有力保障345


二、主要特點(diǎn)

  1. 測(cè)量性能卓越
    • 能夠?qū)崿F(xiàn)高達(dá) 360° 的精確角度測(cè)量和線性位置檢測(cè),同時(shí)支持 3D 位置檢測(cè),可從磁場(chǎng)分量計(jì)算出兩個(gè)角度11。
    • 具備磁場(chǎng)雜散場(chǎng)補(bǔ)償功能,可有效減少外部磁場(chǎng)干擾,確保測(cè)量的準(zhǔn)確性12
  2. 輸出靈活多樣
    • 提供 PWM 或 SENT 輸出,數(shù)字輸出格式可由用戶配置,滿足不同系統(tǒng)的接口需求6。
    • 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(cuò)誤診斷報(bào)告等功能242526。
  3. 功能安全可靠
    • 定義為 SEooC ASIL B ready,符合 ISO 26262 標(biāo)準(zhǔn),具備集成診斷機(jī)制,可在啟動(dòng)和正常運(yùn)行期間進(jìn)行自檢,提高系統(tǒng)的可靠性和安全性727。
  4. 其他特性
    • 工作溫度范圍廣,從 -40°C 到 150°C,結(jié)溫最高可達(dá) 170°C,可適應(yīng)多種惡劣環(huán)境13。
    • 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(dá) 8kSps 等特性141516


三、應(yīng)用領(lǐng)域

    HAC 3930 的多功能性使其適用于眾多應(yīng)用場(chǎng)景,如底盤位置檢測(cè)、渦輪增壓器控制、閥門位置監(jiān)測(cè)(如節(jié)氣門)、EGR 系統(tǒng)、換擋位置檢測(cè)、液位測(cè)量、非接觸式電位計(jì)、變速器位置檢測(cè)、離合器位置感知以及剎車踏板位置 / 剎車行程傳感器等8910。


四、功能描述

  1. 工作原理
    • 基于霍爾效應(yīng)技術(shù),通過內(nèi)置的水平和垂直霍爾板陣列感知磁場(chǎng)變化,測(cè)量磁場(chǎng)分量,并經(jīng)過一系列信號(hào)處理步驟,包括 A/D 轉(zhuǎn)換、濾波、溫度補(bǔ)償、線性化、偏移補(bǔ)償和雜散場(chǎng)補(bǔ)償?shù)龋罱K計(jì)算出位置信息171819。
  2. 信號(hào)路徑
    • 傳感器的信號(hào)路徑包含多種功能模塊,如增益調(diào)整、偏移補(bǔ)償、低通濾波、相位校正、角度計(jì)算、線性化、幅度計(jì)算等,各模塊協(xié)同工作,確保輸出信號(hào)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。信號(hào)路徑中的參數(shù)可通過非易失性存儲(chǔ)器中的寄存器進(jìn)行配置,以適應(yīng)不同的測(cè)量需求2021。
  3. 寄存器定義
    • 包括 RAM 寄存器和 EEPROM 寄存器。RAM 寄存器用于存儲(chǔ)測(cè)量數(shù)據(jù),如溫度補(bǔ)償后的磁場(chǎng)信息、角度計(jì)算結(jié)果等;EEPROM 寄存器則用于配置傳感器的各種功能和參數(shù),如應(yīng)用模式、測(cè)量配置、輸出格式、增益和偏移補(bǔ)償?shù)?。用戶可通過編程接口對(duì)這些寄存器進(jìn)行讀寫操作,實(shí)現(xiàn)對(duì)傳感器的靈活配置212223


五、規(guī)格參數(shù)

  1. 電氣特性
    • 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(yīng)限制,輸出電流范圍為 -125mA 至 125mA。具備過壓和欠壓檢測(cè)功能,閾值可由用戶編程配置303133。
  2. 性能指標(biāo)
    • 在推薦工作條件下,具有典型的電源電流、內(nèi)部振蕩器頻率、采樣頻率等參數(shù)。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(biāo)明確,同時(shí)具備可編程的 PWM 頻率、占空比范圍以及 SENT 輸出的相關(guān)參數(shù),如時(shí)鐘滴答時(shí)間、啟動(dòng)時(shí)間、延遲等363738。
  3. 溫度特性
    • 工作溫度范圍為 -40°C 至 150°C,結(jié)溫范圍為 -40°C 至 190°C,存儲(chǔ)溫度范圍為 -55°C 至 150°C。在不同溫度下,傳感器的性能參數(shù)如角度誤差、靈敏度等會(huì)有一定的漂移,但均在規(guī)定范圍內(nèi)133134
  4. 封裝與尺寸
    • 采用 TO92UF - 2 封裝,尺寸為 19.9mm(長(zhǎng))×4.0mm(寬)×7.33mm(高),重量約為 0.287g。引腳配置包括電源(VSUP)、地(GND)、測(cè)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。


六、使用注意事項(xiàng)

  1. 操作條件限制
    • 應(yīng)在推薦的工作條件下使用,避免超出絕對(duì)最大額定值,否則可能導(dǎo)致設(shè)備永久性損壞。同時(shí),長(zhǎng)時(shí)間暴露在絕對(duì)最大額定條件下會(huì)影響設(shè)備的可靠性3235。
  2. 編程與配置
    • 編程時(shí)需注意遵循正確的編程協(xié)議和流程,如通過傳感器輸出引腳進(jìn)行編程,使用 BiPhase - M 協(xié)議調(diào)制輸出電壓。在編程過程中,應(yīng)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(shè)置為 1 以鎖定設(shè)置,并檢查鎖定狀態(tài)和傳感器的響應(yīng),確保編程成功394041。
  3. 安全警示
    • 產(chǎn)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(qū)域,防止氧化鈹粉塵泄漏。此外,該產(chǎn)品未設(shè)計(jì)用于生命支持系統(tǒng)、軍事、航空或航天等關(guān)鍵應(yīng)用,除非另有書面協(xié)議12。

    HAC 3930 以其高精度、高可靠性和靈活的配置選項(xiàng),在汽車和工業(yè)領(lǐng)域的位置檢測(cè)應(yīng)用中展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì),為相關(guān)系統(tǒng)的精確控制和穩(wěn)定