評価キットのブースト|コスト効率の高いセンサ設計の削減

開発キットには、磁気センサ製品を設計することができて、コストが非常に高価で、500ユーロの価格は、磁石/センサをカバーするためにも必要ありません。

そこで、今のデザインキットを提供するベンダーのすべての種類があり、価格はおよそ20ユーロずつ落ち、それが簡単にセンサーの開発者を評価するようになりますデザインの性能要件に早期に選択されたセンサを実現することができるかどうかを判断しなければならない。へこの目標を達成するために、彼らはより速く、より簡単なパフォーマンス・テストを必要としています。次のステップは、異なる動作範囲のための設計パラメータを定義することです。マグネットも不可欠運用上のニーズである。最後のステップは、センサーが実際に製造に置くことができるようにすることです。評価キットは、英国などの多様な初期の設計時に個々のセンサを理解するために、アプリケーション開発者を有効にするために、それらは、設計時に容易に役立つように設計さFeiling(インフィニオン)の「3D磁気センサー生中継」、 『現在のセンサー生中継』、 『スピードセンサー生中継』など、。同社は現在、3D次元の位置「TLV493D」磁気センサの検出のための評価キットをサポートしており、「TLI4970」電流センサ、「TLE4922」速度センサ。

3次元センシングがより正確です

TLV493D 3D磁気センサ(図1)は、x、y、z方向の磁場を測定し、3次元、直線および回転の動きを検出し、自動車、産業および民生用アプリケーションをカバーする幅広いアプリケーションを実証しています。

図1. Infineon TLV493D 3Dセンサーは、高精度の3Dセンシングを提供します。

可能な用途は、ジョイスティックと制御コンポーネント、例えば機器や多機能ボタン、耐タンパー性の電流計またはその他のニーズの正確な位置測定及び/又は低電流電源アプリケーションを含む。TSOP-6を使用して、例えば、TLV493D-A1B6パッケージ寸法は2.9mm x 1.6mmです。

これは、センサチップ上に垂直および水平ホールセンサを集積することによって行われ、垂直ホールセンサは、平面方向のxおよびyフィールド成分を検出し、水平ホールセンサは、垂直zフィールド成分を検出する。

インフィニオンはわずか数マイクロアンペアに低減され、センサの消費電流を節約含む発振器を含む、様々な技術を用いて、センサは、バスモードセンサを介して高速ワイヤI2C標準インタフェースを使用して、デジタル出力を含みますマイクロコントローラ間の双方向通信。

「3次元磁気センサ生中継」デザインキット(図2)、3次元磁気センサボードを提供する装備、およびARMのCortex-M0プロセッサXMC1000マイクロコントローラを備え、センサはこれに統合するように設計されてもよい。キットは、すべてのコンポーネントおよび機能を含みます高度に効率的な設計サポートを提供するのに十分な、およびデバッガを含んでいる。XMC4200マイクロコントローラはまた、デバッグおよびUSB通信を提供し、マイクロUSBコネクタを介してグラフィカル・ユーザー・インターフェース(GUI)の電力および通信を提供する。評価また、電源LED表示パネルとデバッグ状態を含む、ユーザがLED、電圧制御器、及び逆電流ダイオードESD保護ダイオードを設定することができる。また、オシロスコープまたは外部マイクロコントローラからの接続ピンジョイントを、使用している場合。

パッケージはまた、単一の磁石が手動で設定することができる含む。インフィニオンはまた、マグネットホルダは、評価基板に実装されてもよい提供する。図ジョイスティックノブ2に示すように、2つの設計として示されています。

図2三次元磁気センサ生中継キットは、ジョイスティックノブ又はマグネットホルダ(アダプタ)を含みます

そのような角度/線形位置測定とジョイスティックのような特別な設計ツールサポートラインセンサの一般的なアプリケーション(図3)。このツールは、各磁石3つの定義済みアプリケーションまたはユーザー定義のために提供される、オンラインシミュレーションツール磁石、磁石の操作を使用して定義することができます位置センサは、センサは、操作信号を検出し、そのような3Dマグネット動作として、対応するユーザ選択可能な角度測定動作、回転磁石例えば、直線運動は、ジョイスティックも含むアプリケーション固有のアクションを、出力します。

図3オンラインシミュレーションツールを使用して、磁石、磁石の動き、3Dセンサーの位置を定義することができます。

このツールは、自動的に各センサ位置のための3つの磁場方向を計算する。この実施形態では、センサは、ユーザ定義の構成、センサと考慮磁石取り付け公差に基づいて算出されます。

キットのソフトウェアパッケージには、PCとファームウェア用のグラフィカルユーザーインターフェイスが含まれており、通信フラッシュメモリに保存し、3Dセンサーとともにマイクロコントローラにインストールすることができます。Segger J-Link USBドライバは評価ボードとPCを接続します。

3D磁気センサ2Goでは、x、y、z方向測定更新レートなどのさまざまな動作モードを調整することができ、消費電流も調整できます。

電流測定の安全保護は不可欠です

TLI4970次側とマイクロコントローラに二次側バスインターフェースとの間のガルバニック絶縁のための基礎として高精度電流センサ、ホール効果技術インフィニオンに(図4)。「コアレス」概念ない磁束コンセントレータ有意オープンループ構成要素の小型化を図ることができ、このアーキテクチャは、ヒステリシスを回避することができる。等AD変換器、演算増幅器、基準電圧として、外部較正又は追加の構成要素なしでデジタルセンサソリューションは、これを簡略化することができます設計、コストとPCB面積を小さくすることができる。同様のQFNチップ小型SMDパッケージ(7.0ミリメートル×7.0ミリメートル)は、高精度の寿命の1.6%を提供し、過熱を感知し、75ミリアンペアの最大オフセット誤差。

図4 Infineon TLI4970ホール電流センサの構造

TLI4970は、外乱による磁界との原理を測定TLI4970差動を防止することができる。過電流検出閾値がフィルタプログラム自身で設定することができ、消費電流は、典型的には、12ミリアンペアで含み、温度及び機械的構造を測定するための独立したセンサー圧力。

上記の2つのパラメータは、動作中に別々に測定されるため、コンポーネントを永続的かつ効果的にシフトすることができます。これは、長期間安定した測定を行うための基礎でもあります。 ACおよびDC電源、太陽光発電装置、力率補正(PFC)付き電源、充電器または電子ドライバなどの適切な装置非接触測定技術は、低電力設計に適した余分な損失を発生させません(Rp<0.6mΩ). 由于采用整合式离散磁场抑制, 此款传感器对于外部磁场极不敏感.

非常に短い遅延を保証するために、TLI4970はパラレル信号パスを提供するため、通常は1.8だけが必要になりますアプリケーションのニーズに応じて過電流スレッショルドを微調整するには、システム開発者がセンサの電流値とダウンストリームフィルタの同時プログラミングを実行することができます。 TLI4970は、差動アンプ、フィルタ、および信号処理機能を内蔵し、ガルバニック絶縁時に最大600Vを同時に測定するなど、16ビットデジタルSPIインターフェイスを介して測定値を伝送する最初の電流センサの1つです。動作電圧と試験電圧は3,600Vまでです。

TLI4970電流センサと電流センサ2GO(図5)用の使いやすい設計キットは、3Dセンサ2GOキットに似ており、次の機能を備えています。

図5電流センサ2Goキット

1. TLI4970-D050T4(デジタルインタフェース付き電流センサ)

2.XMC1100(ARM Cortex-M0を搭載)

3.内蔵のJ-Link Liteデバッガ(XMC4200マイクロコントローラベース)

4.USB電源(MicroUSB)、ESD逆電流保護

5.GUI

ホールセンサ精密速度

TLE4922ホールセンサは、動作は、強磁性構造体の位置を検出することができ、この構造は、磁気エンコーダ又は強磁性歯車であってもよいし、変化を介して磁界を測定する。TLE4922バイアス構成を使用シンプルバックを介して付与されてもよい、適合します高いエアギャップ性能とスイッチング精度を備えた費用対効果の高い磁石このセンサーは、衝撃やエアギャップのジャンプに非常に敏感で、8kHzまでの周波数範囲で正確に速度を検出することができます。

TLE4922は、特に、独立した回転マウント(TIM)の構成のために、受動可変リラクタンスオートバイおよび自動車用途(VR)センサー置換より優れたジッタ挙動を有することができます。

加えて、センサは、短絡の完全な保護を提供し、そして逆方向電圧の過熱は、また、過酷な環境での使用に適した良好な電磁適合性(EMC)とESD耐性を有している。第4センサーピンを使用してSSO- 4-1パッケージ。

TLE4922ベースのアプリケーションで使用スピードセンサー-2GOキット(図6)の様々なを取ることがあります。このキットには、センサ(TLE4922-XAN)とフィードバックバイアス磁石(Bomatecフェライト磁石)が含まれています。PCかもしれませGUIタイプの評価ツールを実際に使用する場合、エアギャップ、温度、周波数などのパラメータ機能として、デジタルおよびシミュレーションのアナログデータをキャプチャして表示することができます。

図6スピードセンサ2Goキット

TLE4922を使用して、または内部クライアントモジュールによって他のモジュールに接続することができるキットが組み立てられる。またTLE4922開発者は評価モジュール位置決め歯車を使用することができるリニアホールセンサの内部アーキテクチャに対応する磁場を処理するための描画ツールとして使用することが...

3D位置、電流、速度を検出するためのインフィニオンの設計キットに加えて、将来の角度センサーにも同様の評価ソリューションを提供し、完全なドキュメンテーションとArduino Shieldによる設計サポートを提供します。ユーザーがアプリケーションを選択すると、様々な磁気パラメータとセンサパラメータを使用して計算を実行して磁場をシミュレートすることができます。また、磁石とその残留磁気に基づいて最適なエアギャップを決定することもできます。センサ、オンラインツールは、アセンブリ公差に従って最大角度誤差を決定することができます。

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