霍爾效應傳感器響應于磁場而改變其輸出電壓?；魻栃骷米鹘咏鼈鞲衅?，并用于定位，速度和電流檢測。霍爾效應傳感器是一種長期解決方案，因為沒有機械零件會隨著時間的流逝而磨損。

邁來芯（Melexis）宣布推出適用于ASIL的MLX91377線性霍爾傳感器IC，適用于對安全至關重要的汽車系統(tǒng)，例如電動助力轉向（EPAS）。MLX91377被開發(fā)為一種脫離上下文的安全元素（SEooC），符合ISO 26262標準，并通過了AEC Q-100等級0認證。

霍爾效應傳感器

該霍爾效應是通過導體（或半導體）時流過它的電流由磁場影響的可測量電壓。在這些條件下，由于洛倫茲力（電磁力）和電力的平衡，垂直于施加的電流會產(chǎn)生橫向電壓。

任何霍爾效應檢測設備的設計都需要一個能夠響應通過電子輸入接口檢測到的物理參數(shù)的磁性系統(tǒng)?；魻栃獋鞲衅鳈z測磁場，并根據(jù)電子系統(tǒng)的要求產(chǎn)生適當轉換為標準的模擬或數(shù)字信號。

由于這使它們無需接觸即可工作，因此霍爾傳感器具有廣泛的應用范圍：它們被用作例如接近，定位和速度傳感器。

霍爾傳感器以最簡單的形式用作模擬傳感器，該傳感器返回電壓。因此，在已知的磁場中，可以測量到霍爾板的距離。找到霍爾傳感器與電路相結合也是很常見的，這些電路使設備能夠以數(shù)字方式（開/關）動作，從而可以作為開關?；魻杺鞲衅鞯牧硪粋€典型應用是測量軸和車輪的速度，例如在速度計，內(nèi)燃機點火系統(tǒng)或防抱死制動系統(tǒng)中。

汽車應用面臨著從極冷（-40℃）到極熱（160℃）的各種工作條件。此外，它們還承受著高振動和灰塵，灰塵，液體等的潛在污染。即使在這些條件下，它們也需要多年無故障運行?；魻杺鞲衅骷词乖谌绱藢挼姆秶鷥?nèi)也需要表現(xiàn)良好。

邁來芯解決方案

MLX91377在高達160°C的環(huán)境工作溫度下結合了高線性度和出色的熱穩(wěn)定性（包括低偏移和靈敏度漂移），在EPAS系統(tǒng)中支持精確，可靠的扭矩傳感，從而能夠在常規(guī)和自動駕駛中實現(xiàn)安全控制。

MLX91377滿足各種汽車和工業(yè)非接觸式位置感測用例，包括轉向扭矩傳感器，加速，制動或離合器踏板傳感器，絕對線性位置傳感器，浮子液位傳感器，非接觸式電位計，小角度位置傳感器和小行程位置傳感器。

MLX91377全面提高了性能，可實現(xiàn)要求嚴格的關鍵安全應用，例如汽車扭矩傳感。目前沒有開發(fā)板可用，但是MLX91377得到標準的Melexis編程工具PTC-04的支持。” Melexis位置和速度傳感器全球市場經(jīng)理Nick Czarnecki說。

圖1：MLX91377框圖

可編程的測量范圍和多點校準提高了設計人員的靈活性，并且多種輸出協(xié)議允許單個集成電路用于多種應用，從而減少了重新認證工作和成本。短PWM代碼（SPC）協(xié)議允許在檢測到觸發(fā)脈沖后進行測量并發(fā)送測量值。這樣就可以同步多達四個高達2 kHz的MLX91377傳感器，從而可以確定性的等待時間同時測量磁參數(shù)，以確保高精度（圖1）。

“取決于輸出類型，MLX91377可以由協(xié)議觸發(fā)，也可以在內(nèi)部觸發(fā)。MLX91377提供兩種方法。當使用SPC協(xié)議時，MLX91377會一直等到控制微控制器接收到觸發(fā)脈沖，”尼克Czarnecki說。

他繼續(xù)說：“當檢測到脈沖時，傳感器會快速獲取磁數(shù)據(jù)，將其數(shù)字化并補償偏移和靈敏度誤差，根據(jù)可編程查找表將其線性化，然后根據(jù)SENT格式。在模擬輸出模式下工作時，MLX91377會自動獲取數(shù)據(jù)，執(zhí)行與SPC模式下相同的補償，然后通過模擬比例電壓輸出該值，以供系統(tǒng)微控制器讀取。兩種接口都廣泛用于汽車，其中SPC是更新的，通常是多IC配置的首選。SPC的可觸發(fā)特性允許所有傳感器同時獲取磁場，從而最大程度地減少了跨IC測量之間的時間延遲。

圖2：1.5μs滴答時間模式和H.2格式的SPC時序圖

在SPC模式下，無論已配置的模式如何，一旦收到觸發(fā)脈沖，MLX91377便開始數(shù)據(jù)采集。它將在相同的SENT幀中發(fā)送獲取的數(shù)據(jù)。此功能適用于大于或等于1.5μs的任何滴答時間（圖2和3）。

圖3：SPC標準主從配置

MLX91377在數(shù)字模式（SENT或SPC）中支持ASIL-C功能安全級別，在模擬模式中支持ASIL-B，在管芯級別提供高水平的診斷，并能夠檢測內(nèi)部故障并使自身處于安全狀態(tài)，從而防止不必要的車輛行為。

下一個挑戰(zhàn)將越來越多地看到運行環(huán)境的臨界溫度越來越高。同樣，隨著車輛電氣化程度的提高，對泄漏場的免疫力將越來越廣泛，功能安全性要求也將越來越高。

編輯：hfy