关于MPS单芯片磁角度传感器的性能分析和介绍

高速，紧凑，360度高性能角度测量解决方案

MPS MagAlpha系列磁角度传感器因其具备传统解决方案所无法比拟的高速和精确角度检测特性，面世以来即迅速在激烈竞争的市场中拔出头筹，目前已被几家业内领先的高端无人机gimbal方案所采用。

传统角度测量方案的简介：

光电编码器   

光电编码器，是一种通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器，是目前应用最多的传感器。一般的光电编码器主要由光栅编码盘和光电探测装置组成，有单圈绝对值编码器和多圈增量式编码器两种，其精度高，但性价比低、体积大，而且不适用于有粉尘污染的环境中。

图1：Optical Encoder

接触式电位器（编码器）   

以碳膜和有机薄膜电位器为代表的接触式角度编码器，适用于测量范围小于360度的应用，具有较为明显的成本优势。但在实际应用中会直接受限于系统ADC的精度、机械滞后现象明显、整体寿命短等缺点，制约了此类编码器在高要求系统中的应用。

图2：Potentiometer

传统磁角度解决方案：

霍尔器件+ADC+DSP，Analog to Digital方案：   

霍尔元件（包括GMR、AMR）输出的电压信号经过模数转换（ADC）后送入DSP做数学运算得出角度α。由于ADC存在饱和的可能，直接限制了外部磁铁与传感器的可用距离在非常窄的范围内； 以高速度作数学运算的DSP内核使得芯片静态电流升高；而较为突出的~100us角度输出时间延迟问题，无法满足电机伺服控制等实时、高速系统的要求。

MPS领先的MagAlpha单芯片磁角度传感器：

Spin-Axis Phase Detect方案

业界最高刷新速率500kHz

业界最低延迟 ~3us

业界最小体积QFN 3X3

专利技术支持侧轴、偏轴和同轴摆放

独有专利技术支持灵活的侧轴、偏轴和同轴摆放，500kHz超高速刷新速率，延迟低至3us。典型高达11bits的绝对角度输出，同时具备UVW/ABZ/SPI/PWM多种输出接口可选，加上芯片QFN3X3X0.9封装足以满足各类紧凑、高精度和高速度系统设计的要求，并能在恶劣环境保持长期可靠运作。

图3：MPS Single chip magnetic angle sensor