位移传感器,我们也可以称之为线性传感器,是一种利用金属感应的线性传感装置。这种传感器通常用于转换位移、位置、变形、振动、尺寸等物理量。将不便于定量检测和处理的电信号转换成易于定量检测和信息传输处理的电信号,并根据位移的大小输出不同大小的电信号,进而判断位移的大小。
小位移通常用应变式、电感式、差动变压器式、涡流式和霍尔传感器来检测,大位移通常用感应同步器、光栅、电容光栅、磁光栅等传感技术来测量。位移传感器广泛应用于工业自动化、物联网和汽车驾驶。特别是近年来,随着新能源汽车的发展,各厂商的线性位移传感器也将发展方向转向汽车应用,在汽车操控中提供了更高的位置分辨率。分辨率、重复性和线性度是传感器不可避免的三个指标。当然,一个传感器的质量不能只靠以上三个指标来衡量。从应用的角度来说,有最重要的成本问题,可靠性问题等等,都需要考虑。
线性位移传感集成电路
作为苹果的核心供应商,AMS出口了相当多的传感器解决方案,是传感器领域的巨头。AMS的高精度位移传感器系列在线性运动检测领域非常有名,以高分辨率、高精度、低功耗著称。其最高精度分辨率可达0.5 m。
(美国标准5304,AMS)
AS5304是一款基于非接触式磁传感技术的线性传感器。它使用多极磁条(或磁环)来测量位置和运动。多极磁条用于检测线性运动,而圆形多极磁环可用于增加旋转的离轴应用。
(应用图,AMS)
该芯片的标准输出接口均为ABI接口,每个ABI接口的最高速度为20m/s,接口上每4.0mm极对长度有160个脉冲。在AMS独特的技术下,基于磁传感技术的传感芯片不会受到外界杂散磁场的干扰,保证了ic能够在高速下保持稳定的传感。具有ABI输出的160步线性增量位置传感器,这种水平传感器是电机控制和工业设备运动控制的最佳高端选择。
梅莱斯线性位移传感集成电路
Melex的磁感应技术想必大家都听说过,在业内也是有口皆碑。为了解决磁传感的缺点,他们的三轴磁传感器技术可以用单个传感器高精度测量三轴磁场,适用于广泛的线性、角度和三维应用。
Melex的MLX90215是唯一一款仅用于线性位移传感的IC。MLX90215也是基于霍尔效应,具有比例模拟输出的特性。
(MLX90215,梅莱克斯)
作为一款可编程IC,MLX90215的所有磁响应功能都可以完全编程,从而保证了广泛的应用范围,降低了系统容差,这也是大部分Melexis产品的特点。MLX90215采用有源纠错电路(正交旋转电流和斩波稳定放大器),可以基本消除通常与霍尔效应器件相关的失调误差。
在阶跃响应时间中,最短响应时间为25s,最长响应时间为250 s,在正常工作条件下,稳定性可以一如既往地得到保证。同时,可调灵敏度和可调灵敏度温度补偿还可以在整个温度范围内具有超低的静态电压温度漂移,这也为器件提供了足够的灵活性。在汽车传感器的应用中,综合考虑成本、稳定性和安全性等因素,该系列无疑是性价比最高的。
快板线性位移传感集成电路
(A1342,快板)
A134X系列是一款新型高精度可编程霍尔效应线性传感器IC产品,主要应用于汽车应用领域。通过外部编程,这一系列信号路径可以提供很高的灵活性,允许从输入磁信号进行精确和定制的输出。该系列能够应对最苛刻的线性磁场检测应用。以A1342为例,它的一个关键特点是可以在非线性输入磁场中产生高度线性的器件输出。为此,该器件配备了16个可编程线性部分,每个部分应用一个唯一的线性化系数。在非线性磁输入中,线性给器件带来了灵活的输出波形转换和补偿能力。
稳定性方面,A134X采用了与Melexis系列相同的方法,通过稳定四相斩波,最大限度降低温度范围内的失调漂移。此外,A134X集成了高更新速率的16位ADC。A134X的两个输出选项,SENT和PWM,允许同一条线路上的单个传感器进入诊断模式,而其他传感器继续工作,提供最高的诊断覆盖率,同时保持传感器解决方案的100%可用性。该系列设备无疑是恶劣工作条件和速度敏感应用的最佳选择。
总结
如今,线性位移传感器集成电路制造商正专注于汽车行业。随着应用行业的发展,各大传感器IC厂商在集成传感、驱动和通信组件时,都在集成线性传感器和执行器组件,以应对新一代产品和系统的挑战,从而增强安全性、提高效率和应用便利性。