TI推出TMAG5170：赋能工厂自动化实时控制的高精度3D霍尔效应传感器

德州仪器（TI）宣布推出TMAG5170，这是专为工厂自动化和电机驱动系统实时控制设计的新款3D霍尔效应位置传感器家族首款产品。

TMAG5170提供集成诊断和先进功能，增强设计灵活性、提升系统安全性、降低能耗。

霍尔效应传感器像所有磁传感器一样，在超高精度与高吞吐率间存在权衡。真正稳定的传感器需在温度波动、环境条件、外部磁场下保持性能，却难以同时实现极致精度和快速数据率。

TI宣称TMAG5170弥合此鸿沟，兼具高精度和高吞吐率。“吞吐率提升意味着全速非必需时降低功耗，”TI位置传感产品营销与应用经理Steven Loveless表示。

自动化仓库机器人。（来源：TI）

位置传感器

位置感测是调节运动的高性能自动化系统核心。传感器选择直接影响成本、性能、可靠性。基于霍尔效应线性多轴传感器的绝对位置测量必须精确、快速、可靠——确保精准实时控制。

3D霍尔效应传感器关键设计考量是检测自由移动磁铁并可靠追踪其位置。因磁铁极周围磁场通常对称，同一输入可能来自多个位置。精准绝对定位因此需巧妙设计，利用磁通密度微妙变化区分磁铁运动。

智能工厂中，高度自动化系统须在集成制造流无缝运行，持续采集数据优化运营。实时3D位置感测是高效、低停机自动化关键。

“依赖位置或运动反馈的系统高度动态，必须迅速响应负载、速度等参数变化，”Loveless说。新TI传感器旨在以更高精度捕捉这些动态工况，实现更快系统响应。

TI报告TMAG5170室温下达2.6%满量程总误差，总误差漂移仅3%。这免除生产线末端校准和片外误差补偿，简化设计制造。传感器支持高达20kSPS采样率，为高速机械运动提供低延迟吞吐。

它还通过角度计算引擎、测量平均、增益/偏移校正等特性，消除片外计算需求，支持可变传感器-磁铁朝向。无论放置如何，这些特性简化设计、增强系统适应性、降低控制环延迟、简化软件开发。集成计算引擎可降系统处理负载达25%，让工程师用通用单片机——如TI低功耗MSP430MCU——同时控制成本。

下图展示TMAG5170监测电机轴精确角度位置。高带宽读数传感器提升反馈环速度，增强整体系统性能。

TI推出TMAG5170：赋能工厂自动化实时控制的高精度3D霍尔效应传感器
TMAG5170应用示例。（来源：TI）

功耗是选位置传感器关键因素，尤其电池供电或低功耗平台。具唤醒、睡眠、深度睡眠等低功耗模式的传感器常用于能量受限系统。TI称TMAG5170多运行模式和采样率可提升能效达70%，在1-20kHz采样范围为电池设备或低使用模式下效率至上时提供最优功耗。

支持可变磁灵敏度和温度校正选项的3D线性霍尔效应传感器，也利于磁性和机械设计灵活性。安全诊断对防设备停机、确保自动化系统人机协作下制造质量日益关键。因此精度、速度、功耗、适应性成关键设计考量。

>> 本文最初发表于我们的姊妹网站EE Times。

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