HAC 3930 是 TDK-Micronas 公司推出的一款具有卓越性能的 3D 位置传感器,为众多领域的应用提供了高精度、高可靠性的位置检测解决方案。本文将详细介绍 HAC 3930 的产品特性、应用领域、功能描述、规格参数以及使用注意事项等内容。
HAC 3930 是新一代 3D 位置传感器,采用霍尔效应技术,集成了去耦电容器,具备数字输出接口,可满足汽车和工业领域对高精度位置测量的需求。其独特的设计使其在恶劣的电磁环境下仍能保持出色的性能,同时符合 ISO 26262 功能安全标准,为系统的安全运行提供了有力保障345。
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测量性能卓越
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能够实现高达 360° 的精确角度测量和线性位置检测,同时支持 3D 位置检测,可从磁场分量计算出两个角度11。
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具备磁场杂散场补偿功能,可有效减少外部磁场干扰,确保测量的准确性12。
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输出灵活多样
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提供 PWM 或 SENT 输出,数字输出格式可由用户配置,满足不同系统的接口需求6。
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在 SENT 模式下,支持多种帧格式,如 H.1、H.2 和 H.4 格式,且可配置暂停脉冲、传输错误诊断报告等功能242526。
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功能安全可靠
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定义为 SEooC ASIL B ready,符合 ISO 26262 标准,具备集成诊断机制,可在启动和正常运行期间进行自检,提高系统的可靠性和安全性727。
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其他特性
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工作温度范围广,从 -40°C 到 150°C,结温最高可达 170°C,可适应多种恶劣环境13。
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电源电压范围为 3V 至 18V,具备可编程的输出斜率、采样频率高达 8kSps 等特性141516。
HAC 3930 的多功能性使其适用于众多应用场景,如底盘位置检测、涡轮增压器控制、阀门位置监测(如节气门)、EGR 系统、换挡位置检测、液位测量、非接触式电位计、变速器位置检测、离合器位置感知以及刹车踏板位置 / 刹车行程传感器等8910。
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工作原理
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基于霍尔效应技术,通过内置的水平和垂直霍尔板阵列感知磁场变化,测量磁场分量,并经过一系列信号处理步骤,包括 A/D 转换、滤波、温度补偿、线性化、偏移补偿和杂散场补偿等,最终计算出位置信息171819。
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信号路径
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传感器的信号路径包含多种功能模块,如增益调整、偏移补偿、低通滤波、相位校正、角度计算、线性化、幅度计算等,各模块协同工作,确保输出信号的准确性和稳定性。信号路径中的参数可通过非易失性存储器中的寄存器进行配置,以适应不同的测量需求2021。
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寄存器定义
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包括 RAM 寄存器和 EEPROM 寄存器。RAM 寄存器用于存储测量数据,如温度补偿后的磁场信息、角度计算结果等;EEPROM 寄存器则用于配置传感器的各种功能和参数,如应用模式、测量配置、输出格式、增益和偏移补偿等。用户可通过编程接口对这些寄存器进行读写操作,实现对传感器的灵活配置212223。
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电气特性
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工作电压范围为 3V 至 18V,输出电压(PWM/SENT)在不同配置下有相应限制,输出电流范围为 -125mA 至 125mA。具备过压和欠压检测功能,阈值可由用户编程配置303133。
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性能指标
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在推荐工作条件下,具有典型的电源电流、内部振荡器频率、采样频率等参数。输出特性方面,如推挽和开漏配置下的输出电压、电阻、漏电流等指标明确,同时具备可编程的 PWM 频率、占空比范围以及 SENT 输出的相关参数,如时钟滴答时间、启动时间、延迟等363738。
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温度特性
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工作温度范围为 -40°C 至 150°C,结温范围为 -40°C 至 190°C,存储温度范围为 -55°C 至 150°C。在不同温度下,传感器的性能参数如角度误差、灵敏度等会有一定的漂移,但均在规定范围内133134。
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封装与尺寸
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采用 TO92UF - 2 封装,尺寸为 19.9mm(长)×4.0mm(宽)×7.33mm(高),重量约为 0.287g。引脚配置包括电源(VSUP)、地(GND)、测试引脚(TEST1、TEST2)和输出引脚(OUT),输出引脚可用于 PWM/SENT 输出和编程2829。
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操作条件限制
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应在推荐的工作条件下使用,避免超出绝对最大额定值,否则可能导致设备永久性损坏。同时,长时间暴露在绝对最大额定条件下会影响设备的可靠性3235。
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编程与配置
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编程时需注意遵循正确的编程协议和流程,如通过传感器输出引脚进行编程,使用 BiPhase - M 协议调制输出电压。在编程过程中,应采取防静电措施,避免 ESD 干扰编程脉冲。编程完成后,需将 LOCK 位设置为 1 以锁定设置,并检查锁定状态和传感器的响应,确保编程成功394041。
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安全警示
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产品包含有毒的氧化铍陶瓷部分,在处理和安装过程中必须小心,避免损坏该区域,防止氧化铍粉尘泄漏。此外,该产品未设计用于生命支持系统、军事、航空或航天等关键应用,除非另有书面协议12。
HAC 3930 以其高精度、高可靠性和灵活的配置选项,在汽车和工业领域的位置检测应用中展现出显著优势,为相关系统的精确控制和稳定