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摘要本應用說明介紹了一種改進的長沖程應用中的磁感應解決方案。通過集成微控制器，可以使用比以前現有的反正切解決方案更少的線性傳感器來實現成本更低的解決方案。本文檔中介紹的方法要求進行一次性初始化測試，以校準軟件，以在每個應用程序中獲得 性能。校準完成后，即可實施完整的線端解決方案。簡介本文件將討論使用線性傳感器的長沖程（或“滑動”）應用的增強方法。曆史上，長沖程應用需要相對較大的磁鐵和多個線性或角度霍爾效應傳感器。這種增強的方法展示了如何優化線性霍爾效應傳感器，以使用更小的磁鐵和更少的傳感器。這對於希望以最小空間安裝磁鐵的低成本解決方案的客戶來說至關重要。現有方法與長沖程應用相比，主要目標是跟蹤移動磁鐵的位置。圖1描述了一個具有單一線性傳感器的典型長沖程應用：當磁鐵“滑過”傳感器時，傳感器產生獨特的正弦信號。根據應用程序的成本、大小和所需的覆蓋範圍或位移（D），客戶可以選擇使用線性長沖程或角度長沖程解決方案。磁通密度，B（G）+G0–G–2L–L0+L+2L位移，D（毫米）–D+DA1324L=5毫米D（ ）=±10毫米圖1：線性IC和圓柱形磁線性長沖程的經典逐滑操作應用說明AN296097[1]討論了配置連續線性傳感器如何允許在給定磁鐵長度（L）下覆蓋更大位移。這可以通過利用傳感器的正弦輸出而不是圖1中±（0.5×L）之間的線性區域來實現。可以分離連續傳感器，以確保其正弦輸出為2955周界道路 • 新罕布什爾州曼徹斯特03103 • 美國+1-603-626-2300 • 傳真：+1-603-641-5336 • ALLEGROMICRO。COMAN296200應用信息MCO-0000930AP-1063彼此相差約90°，模擬圖2中的正弦和餘弦波形。位移，D（mm）磁絲密度，B（G）4003002001000–100–200–300–4000510152025035AG=7.5 mmP=7 mms傳感器1傳感器2圖2：兩個線性傳感器的正餘弦輸出這是有意的，因此可以對這些輸出信號執行反正切函數，以創建跨越兩個輸出的整個週期的近似線性曲線，以圖2中的紅色虛線為界。使用這種線性近似將位移cov平均範圍從一個線性傳感器的±（0.5×L）增加到兩個線性傳感器的±（1.5×L）。這種方法的主要限制是磁鐵尺寸、螺距和氣隙。大位移需要長磁鐵。對於這種解決方案，間距或連續傳感器之間的距離非常小，需要許多傳感器來覆蓋大位移。為了獲得 性能，與圖1中的三角形輸出不同，霍爾元件和磁鐵最近表面之間的氣隙或距離受到限制，以確保輸出響應像圖2中的正弦波一樣圓整。角度長沖程應用說明AN296115[2]介紹了使用單個角度傳感器的另一種長沖程方法。單個角度傳感器同時響應兩個磁場軸。由於在兩個不同軸上觀察到的場強本質上與另一個軸相差90°，因此每個軸信號可用於反正切計算。儘管角度傳感器通常比線性傳感器更昂貴，但用於長沖程應用的角度傳感器較少。如果傳感器較少，可以使用較小的印刷電路板（PCB），從而減少系統空間。這個解決方案的剩餘問題是仍然需要一個大磁鐵。燃油油位傳感器等應用需要長沖程解決方案，但磁鐵必須足夠小，以適合浮動夾具。如果角度傳感器使用較小的磁鐵，則需要更多的傳感器來覆蓋整個位移。增強型線性長沖程本文件研究了在長沖程應用中，如何使用具有更小磁鐵的線性傳感器確定位置。與其他方法不同，該方法不使用相鄰傳感器的反正切；而是使用一組 擬合近似曲線。將實時數據與這些 擬合曲線進行比較，以計算磁鐵的位置。即使使用更小的磁鐵，該方法的精度也與現有的線性和角度解決方案相當。
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