基于Allegro的A1335角度传感器集成电路片上线性化技术

本文重点介绍Allegro的A1335角度传感器集成电路（IC）及其先进的片上线性化技术。本文档包括线性化选项，角度误差，精度误差，平均磁场和气隙依赖性，磁体误差分析，分段线性化，谐波线性化，角度延迟注意事项等。

从工业自动化和机器人技术到电子助力转向和电动机位置传感，工业中的许多应用都需要以同轴或离轴方式监视旋转轴的角度。

用于上述应用的任何成功的角度测量系统的设计都必须基于特定应用的需求。其中包括：气隙（离轴或轴上）气隙，精度和温度范围等。

磁角测量系统有两个主要误差源：

传感器IC相关错误

• 固有非线性
• 参数温度漂移
• 噪音。

磁输入相关的错误

• 场强变化
• 场非线性

每个Allegro角度传感器IC在生产过程中均使用均匀的磁场在Allegro进行测试和校准。结果，在将角度传感器IC交付给客户之前，固有的IC非线性和温度漂移已降至最低。请参考产品数据表以获取温度漂移信息。

在设计中使用磁体时，磁输入很可能在整个旋转范围内都不均匀–它将具有固有误差。这些磁输入误差会导致系统中的测量误差。

当考虑具有更高固有磁误差的侧轴或离轴设计时，这些因素变得尤为重要。如果磁输入的误差贡献占支配地位，则即使是最精确校准的角度传感器IC也会产生不准确的结果。在大多数情况下，即使是轴上的磁性设计，在生产模块中的客户模块组装过程中也会出现较大的偏差。这些磁错误源是不可避免的，而减轻它们几乎总是很昂贵，而且常常是不可能的。

Allegro A1335角度传感器IC的方法是通过使用先进的线性化技术来补偿客户终端生产位置的这些误差，从而解决此问题。

该文档说明了如何通过A1335将超过±20度的与磁输入有关的误差线性化至低至±0.3度–大约提高了65倍。

可以基于来自目标磁体围绕角度传感器IC的单次旋转的数据来执行该线性化。从该旋转获得的角度读数用于生成线性化系数，然后将其存储到片上EEPROM中，从而针对该磁性系统优化该角度传感器IC。Allegro可以提供必要的软件和/或DLL，以帮助客户在其生产线的末端对这些设备进行编程。

离轴（左）和离轴（右）

线性化选项

A1335角度传感器IC提供了两种线性化技术。第一个称为 分段线性化， 第二个称为 谐波线性化。

分段线性化是一种可编程功能，它允许调整角度传感器IC的传递特性，以便可以通过角度传感器IC以相应的线性角度增量输出施加的磁场矢量角度的线性变化。它是根据磁铁绕角度传感器IC旋转一圈所收集的数据执行的。

另一方面，谐波线性化以11个校正谐波的形式施加线性化，其相位和幅度通过对磁体围绕角度传感器IC的一圈旋转收集的数据执行的FFT（快速傅立叶变换）确定。使用Allegro提供的软件来计算系数和对片上EEPROM进行编程，可以很容易地实现这两种技术。请与您当地的Allegro代表联系，以获取最新的DLL，软件GUI和编程硬件。

编辑：hfy