微傳科技推出汽車輪速傳感器新品VCW1885/VCW1886

市場(chǎng)背景

ABS防抱死制動(dòng)系統(tǒng)作為汽車上最重要的安全系統(tǒng)之一，主要用于在汽車制動(dòng)時(shí)，自動(dòng)控制制動(dòng)器制動(dòng)力的大小，防止汽車在緊急剎車時(shí)車輪抱死，使汽車在制動(dòng)狀態(tài)下仍能轉(zhuǎn)向，保證汽車的制動(dòng)方向穩(wěn)定性，并避免滑移和甩尾等危險(xiǎn)情況的發(fā)生。汽車輪速傳感器作為ABS系統(tǒng)中的關(guān)鍵傳感元件，主要用于測(cè)量汽車車輪轉(zhuǎn)速。輪速傳感器檢測(cè)每個(gè)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)速信號(hào)，并傳輸給ABS的ECU系統(tǒng)。當(dāng)車速達(dá)到設(shè)定值時(shí)，緊急剎車制動(dòng)，ABS系統(tǒng)就開始工作，實(shí)現(xiàn)控制制動(dòng)，從而使汽車剎車達(dá)到最佳剎車距離。

目前市面上輪速傳感器主要有：磁電式輪速傳感器、霍爾式輪速傳感器以及磁阻式輪速傳感器。磁電式輪速傳感器雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無需供電，但其響應(yīng)頻率不高，當(dāng)車速過低時(shí)，信號(hào)太弱，當(dāng)車速過高時(shí)，容易產(chǎn)生誤差信號(hào)，并且其抗電磁波干擾能力差，測(cè)試準(zhǔn)確度較低。霍爾式輪速傳感器利用霍爾效應(yīng)原理制成，頻率響應(yīng)高，抗電磁波干擾能力強(qiáng)，是目前市場(chǎng)上使用廣泛的輪速傳感器之一。而磁阻式輪速傳感器是霍爾式輪速傳感器的升級(jí)，相較于霍爾技術(shù)，在靈敏度、精度、信噪比和抗干擾能力等性能上都有一個(gè)量級(jí)的提升，在汽車輪速傳感器應(yīng)用上，有著突出的性能優(yōu)勢(shì)。

VCW1885/ VCW1886是微傳科技開發(fā)的首款磁阻式汽車輪速傳感器，用于ABS系統(tǒng)，可實(shí)時(shí)提供汽車車輪輪速、轉(zhuǎn)向、工作氣隙等關(guān)鍵信息。VCW1885/ VCW1886基于各向異性磁阻（AMR）的工作原理，相對(duì)于霍爾式輪速傳感器主要優(yōu)勢(shì)在于：

AMR磁阻式輪速傳感器具有極低的jitter(<0.1%)，遠(yuǎn)低于霍爾式輪速傳感器的2~3%，使其在能夠精確監(jiān)測(cè)輪速的同時(shí)，還具有胎壓監(jiān)測(cè)功能。

AMR磁阻式輪速傳感器能容忍更大的感應(yīng)氣隙Airgap，最大可達(dá)5.5mm左右，在劇烈顛簸的路況下也不易丟失信號(hào)，具有優(yōu)秀的魯棒性。

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AMR磁阻式輪速傳感器相對(duì)于霍爾式更易于安裝，側(cè)面感應(yīng)時(shí)無需彎折。???

AMR磁阻式輪速傳感器高精度、高響應(yīng)以及優(yōu)異的防震動(dòng)、高穩(wěn)定等性能，在自動(dòng)泊車輔助功能上有更加明顯的性能優(yōu)勢(shì)，是汽車自動(dòng)駕駛的制動(dòng)系統(tǒng)的安全保障。

新品介紹

VCW1885/1886是微傳科技自主研發(fā)的一款主動(dòng)式/被動(dòng)式磁阻輪速傳感器，它在一個(gè)超小型封裝內(nèi)集成了AMR磁阻傳感器和高精度數(shù)模處理電路以及濾波電容，同時(shí)在封裝體表面安裝一個(gè)永磁背磁鐵，客戶可直接將其與充磁磁環(huán)、鐵磁性齒輪配合使用，無需額外配件。

VCW1885/1886靈敏度高、響應(yīng)快，可實(shí)現(xiàn)高動(dòng)態(tài)范圍的響應(yīng)，支持從零轉(zhuǎn)速到4.25KHz的高轉(zhuǎn)速測(cè)量，滿足各種車型各種極端情況下輪速測(cè)量的要求。與此同時(shí)，其內(nèi)部具有特殊的差分電路設(shè)計(jì)，對(duì)汽車上復(fù)雜電磁環(huán)境引起的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)磁場(chǎng)都具有極強(qiáng)的抗干擾性。

VCW1885/1886采用兩線式電流輸出，具有三種輸出協(xié)議類型，分別為標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，PWM協(xié)議，和AK協(xié)議輸出類型。

VCW1885/1886產(chǎn)品性能在jitter值、感應(yīng)氣隙airgap等重要參數(shù)方面已達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先NXP KMI83/84系列產(chǎn)品水平，在響應(yīng)頻率上更優(yōu)，可實(shí)現(xiàn)NXP的KMI83/84輪速傳感器的完美國(guó)產(chǎn)替代。

工作原理

VCW1885/ VCW1886分別為主動(dòng)式、被動(dòng)式磁阻傳感器，安裝于汽車車輪的輪轂。如下圖所示，主要工作原理區(qū)別在于：(a)主動(dòng)式，對(duì)應(yīng)的車輪齒圈為N/S磁極交替排列的磁性輪，此時(shí)傳感器芯片感受N/S磁極的交替磁場(chǎng)，在車輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，輸出對(duì)應(yīng)N/S磁極變化的輪速信息；(b)被動(dòng)式，對(duì)應(yīng)的車輪齒圈為典型的鐵磁性齒輪，此時(shí)傳感器芯片在背磁鐵的幫助下感受齒頂和齒底處不同的交替磁場(chǎng)，在車輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，輸出對(duì)應(yīng)齒頂和齒底交替變化的輪速信息。

主動(dòng)式/被動(dòng)式工作原理圖

1.1 主動(dòng)式VCW1885的感應(yīng)方向與N/S多極磁環(huán)的旋轉(zhuǎn)方向平行，當(dāng)多極磁環(huán)旋轉(zhuǎn)時(shí)，則沿著旋轉(zhuǎn)方向上會(huì)產(chǎn)生周期性的磁場(chǎng)變化，而傳感器感應(yīng)周期變化的磁場(chǎng)，進(jìn)而輸出相應(yīng)的速度脈沖信號(hào)。在實(shí)際使用時(shí)，貼有背磁鐵的封裝體表面遠(yuǎn)離多極磁環(huán)，而無背磁鐵的表面接近多極磁環(huán)，如下圖所示。

主動(dòng)式汽車輪速傳感器感測(cè)方向圖

1.2 被動(dòng)式VCW1886的感應(yīng)方向與鐵磁性齒輪的旋轉(zhuǎn)方向平行，當(dāng)齒輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，則沿著旋轉(zhuǎn)方向上會(huì)產(chǎn)生周期性的磁場(chǎng)變化，而傳感器感應(yīng)周期變化的磁場(chǎng)，進(jìn)而輸出相應(yīng)的速度脈沖信號(hào)。在實(shí)際使用時(shí)，貼有背磁鐵的封裝體表面遠(yuǎn)離齒輪，而無背磁鐵的表面接近齒輪，如下圖所示。

被動(dòng)式汽車輪速傳感器感測(cè)方向圖

功能模塊

VCW1885/ VCW1886主要功能模塊如帶隙基準(zhǔn)電壓源、ADC電路、數(shù)字處理電路、脈沖驅(qū)動(dòng)電路等都有專門優(yōu)化和改進(jìn)，避免了傳統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、抗干擾性不足的缺點(diǎn)，解決了過去由于輪速過低或過高而不能準(zhǔn)確處理信號(hào)的問題，與此同時(shí)保證傳感器芯片在極大的溫度范圍、較寬的電壓范圍和多種電磁干擾的情況下仍能準(zhǔn)確地運(yùn)行，信號(hào)處理流程簡(jiǎn)單、輸出信號(hào)精度高，同時(shí)具有優(yōu)秀的電磁兼容性和高可靠性。

輸出協(xié)議

3.1標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議

VCW1885/ VCW1886標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的輸出為ICCL和ICCH的高低電流切換，當(dāng)檢測(cè)到基于磁場(chǎng)信號(hào)從正過零時(shí)，輸出電流從ICCL向ICCH電流切換，當(dāng)檢測(cè)到磁場(chǎng)信號(hào)從負(fù)過零時(shí)，輸出電流從ICCH向ICCL電流切換。ICCL和ICCH的典型值分別為7mA和14mA。標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的輸出波形如下圖所示，由輸出波形的周期可以直接得到實(shí)時(shí)的輪速信息。

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標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議輸出

3.2 AK協(xié)議

AK協(xié)議是汽車行業(yè)制定的特殊輸出協(xié)議，VCW1885/ VCW1886基于AK協(xié)議4.0版來設(shè)計(jì)的，提供車輪轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向信息。如下圖、表所示，描述了協(xié)議輸出和數(shù)據(jù)位的信息。

AK協(xié)議輸出

AK協(xié)議的數(shù)據(jù)位信息（*為默認(rèn)值）

3.3 PWM協(xié)議

VCW1885/ VCW1886也提供PWM協(xié)議輸出，PWM脈沖信號(hào)提供車輪轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向和氣隙的信息。在磁場(chǎng)信號(hào)每一次過零時(shí)，就會(huì)輸出PWM脈沖信號(hào)，通過PWM脈沖信號(hào)的周期可以得到轉(zhuǎn)速信息，通過PWM信號(hào)的脈沖寬度可以得到轉(zhuǎn)向和工作氣隙信息。PWM協(xié)議的脈寬調(diào)制方案如圖下所示。