奥地利微电子47系列磁性位置传感器实现精确角度测量

高性能模拟IC和传感器供应商奥地利微电子公司宣布推出新的“47系列”磁性位置传感器，新产品具有突破性技术，能对高速旋转的车轮进行极其准确的角度测量。

新的“47系列”位置传感器包括具有DAEC（动态角度误差补偿）功能的AS5047D、AS5147、AS5247三款产品。DAEC是奥地利微电子开发的新技术，可用来消除由传播延迟导致的测量误差，该技术目前正在申请专利。

其中，AS5047D适合工业应用，包括机器人和编码器拈。AS5147可用于电子助力转向和电子泵等汽车应用，通过AEC-Q100认证。双晶片AS5247（通过AEC-Q100认证）非常适合应用于对功能安全有极高要求的汽车应用。以上三款产品的最大角度测量误差均不超过0.17°（不含非线性积分）。

这种高度精确的测量表现得益于芯片内拥有的DAEC技术，该技术的独特算法可在内部执行误差补偿并自动对转速变化进行反应。传统磁性旋转位置传感器芯片需要将其嵌入式磁性元件中磁场强度的原始测量信息转换为数字角度测量结果，由此导致传播延迟（通常为100 ~ 200µs）。在延迟期间，由于离心器的角位移发生变化，当数字输出时，其实际位置与传感器所测量的位置将会产生误差。

测量结果的误差会随着转速的增加而呈线性增长，对于100µs的传播延迟，在1,000rpm的转速下，其动态角度误差为1.2°，而10,000rpm转速下的误差将高达12°。

DAEC几乎能完全消除这一误差的产生，动态地补偿每个测量样本被捕捉时的转速。47系列传感器的角度测量在7,000rpm转速下的误差为0.08°，12,000rpm转速下的误差为0.14°，14,500rpm转速下的误差仅为0.17°。

奥地利微电子47系列传感器芯片的精确性适用于所有电机控制和角度测量应用。在高速无刷直流电机（BLDC）和永磁同步电机（PMSM）中，传感器的高精确度使换相控制方案得到更好的实施，提高转矩和效率、降低转矩脉动，使操作更流畅。

新产品最适合用于马达。汽车里有几十个马达，包括EPS助力马达，而助力马达需要非常好的控制，因为它采用的是BLDC（无刷直流电机），这就要求不仅要知道其速度，也要知道其位置。因为它的位置决定着它的电流换向。新的“47系列”位置传感器在马达应用中能够取代马达中的传感器，可以省掉里面的一些霍尔传感器之类的部件。如果应用在BLDC的话，它能够达到非常好的节能效果、提高效率。

三款新产品提供绝对位置测量的数字PWM输出，及磁场定向控制的换相方案所需的UVW输出。产品还提供相当于一个光学编码器输出的增量ABI输出，这意味着无需改变主机系统的微控制器或DSP上的软件接口，使用AS5047D芯片即可取代一个光学编码器。

47系列传感器的数字SPI输出提供14位高分辨率（0.022°），以及十进制模式中2,000步/转的最高分辨率，二进制ABI模式中最高分辨率可达2,048步/转。

与所有奥地利微电子磁性位置传感器一样，新的47系列也得益于业经认证的微分传感技术，该技术可使设备免受杂散磁场的影响，使设备无需任何防护措施即可应用于电嘈杂的环境中。

奥地利微电子副总裁兼汽车业务部总经理Bernd Gessner表示：“47系列传感器芯片的推出标志着磁性位置传感器技术的重大发展和进步。高速马达设计者可首次在没有外部微控制器或DSP上复杂误差补偿方案的帮助下使用稳健、紧凑的磁性位置传感器。”

目前奥地利微电子已经推出采用14-pin TSSOP封装的AS5047D样品。AS5147采用14-pin TSSOP封装，而AS5247则采用MLF-40、7mmx7mm封装。

该技术的独特算法可在内部执行误差补偿并自动对转速变化进行反应

奥地利微电子47系列磁性位置传感器实现精确角度测量