Texas Instruments TMAG5170/TMAG5170-Q1线性3D霍尔效应传感器数据手册

Texas Instruments TMAG5170/TMAG5170-Q1线性3D霍尔效应传感器是一款高精度霍尔效应传感器，设计用于各种工业和个人电子应用。由于集成度高，因此可在各种位置传感系统中提供灵活性和精度。该器件在X、Y和Z轴上设有三个独立的霍尔传感器。借助精密信号链和集成的12位ADC，该器件支持高达20kSPS的测量，还可实现高精度和低温漂磁场测量。片上温度传感器数据可用于系统级漂移补偿。

数据手册：*附件：Texas Instruments TMAG5170，TMAG5170-Q1线性3D霍尔效应传感器数据手册.pdf

集成角度计算引擎 (CORDIC) 为轴上和轴外角度测量拓扑提供全方位的360°角度位置信息。使用两个用户选择的磁轴进行角度计算。该器件具有磁性增益和偏移校正功能，以减轻系统机械误差源的影响。TMAG5170/TMAG5170-Q1可通过SPI进行配置，以实现磁轴和温度测量的任意组合。多种传感器转换方案和SPI读取帧有助于优化吞吐量和精度。专用警报引脚可在低功耗唤醒和睡眠模式下可用作系统中断引脚，也可由微控制器来触发新的传感器转换指令。

Texas Instruments TMAG5170/TMAG5170-Q1具有多种诊断功能，可检测和报告系统及器件级故障。SPI通信具有支持用户的循环冗余校验，以提高数据完整性。该器件有两种不同类型，支持±25mT至±300mT的宽磁场范围。该器件可在–40°C至+150°C宽环境温度范围内稳定工作。TMAG5170-Q1器件符合AEC-Q100标准，适用于汽车应用。

特性

• 高精度线性3D霍尔效应传感器，可优化位置检测速度和精度
  • 线性测量总误差：±2.6%（25 °C时最大值）
  • 灵敏度温度漂移：±2.8%（最大值）
  • 单轴转换速率达20Ksps
• 10 MHz串行外设接口 (SPI)，带循环冗余校验 (CRC)
• 内置温度传感器误差：<±2°C
• 独立可选的X、Y和Z磁轴范围
  • TMAG5170A1：±25、±50、±100mT
  • TMAG5170A2：±75、±150、±300mT
• 深度睡眠模式耗流： 5nA（典型值）
• 用于阈值检测的自主唤醒和睡眠模式下，仅消耗1.5µA电流
• 警报功能，可启动传感器转换或指示转换完成
• 通过集成诊断进行故障检测
• 集成角度CORDIC计算，带增益和失调调整
• 电源电压范围：2.3V至5.5V
• 工作温度范围：–40°C至+150°C

功能框图

TMAG5170高精度3D线性霍尔效应传感器数据手册总结‌

‌1. 核心特性‌

• ‌高精度3D磁场测量‌：线性测量总误差±2.6%（25°C时最大值），灵敏度温度漂移±2.8%（最大值）。
• ‌多轴独立配置‌：X/Y/Z轴磁场范围可独立选择（TMAG5170A1支持±25/±50/±100 mT；TMAG5170A2支持±75/±150/±300 mT）。
• ‌低功耗设计‌：深度睡眠模式电流低至5 nA（典型值），支持自主唤醒和阈值检测（1.5 µA）。
• ‌高速SPI接口‌：10 MHz SPI通信，支持CRC校验，集成ALERT功能用于中断或触发转换。
• ‌集成温度传感器‌：误差<±2°C，支持系统级漂移补偿。
• ‌角度计算引擎‌：内置CORDIC算法，支持360°角度测量及增益/偏移校正。

‌2. 典型应用场景‌

• 机器人（机械臂、移动机器人电机控制）
• 家电（洗衣机、门窗传感器）
• 工业设备（伺服驱动、线性电机位置传感）
• 消费电子（扫地机器人、割草机）

‌3. 关键参数‌

• ‌电气特性‌：工作电压2.3V至5.5V，温度范围-40°C至+150°C。
• ‌噪声性能‌：X/Y轴在25 mT范围下RMS噪声低至24 µT（CONV_AVG=101b）。
• ‌转换速率‌：单轴最高20 ksps，多轴配置下速率逐级降低。

‌4. 功能模块‌

• ‌磁传感器‌：三轴独立霍尔元件，12位ADC转换。
• ‌诊断功能‌：内置故障检测及报警机制。
• ‌接口与控制‌：SPI配置寄存器，支持多种工作模式（连续转换、单次触发等）。

‌5. 封装与版本‌

• 封装：8引脚VSSOP（3.00 mm × 3.00 mm）。
• 版本差异：TMAG5170A1/A2分别针对不同磁场范围优化。

‌6. 设计支持‌

• 提供布局指南、典型应用电路及温度补偿选项（针对钕磁铁、钐钴磁铁等）。
• 详细寄存器映射表（33个可编程寄存器）及电源管理时序图。