上周我們討論了電動汽車電機控制技術和角度傳感器挑戰(zhàn)，本周將繼續(xù)深入解析TMR角度傳感器相較于其他傳感器技術的優(yōu)勢。通過詳細的對比表，我們將展示TMR角度傳感器如何在成本、尺寸、精度和抗干擾能力等方面超越傳統(tǒng)技術，成為電動汽車領域的優(yōu)選解決方案。

TMR角度傳感器與其它傳感器解決方案的對比表

TMR*角度傳感器是應對這些問題的優(yōu)選方案。TMR角度傳感器是一種磁性傳感器，能檢測磁鐵的磁場方向，從而實現(xiàn)對電機旋轉角度的精準檢測與高效控制。

*TMR (Tunnel Magneto Resistance): 隧道磁電阻效應

請參閱下表以了解TMR角度傳感器與傳統(tǒng)角度傳感器技術之間的差異。

表1：角度傳感器對比表

圖1：角度傳感器比較雷達圖

TMR角度傳感器的優(yōu)點總結如下。

成本更低：由于封裝體積小，對小型電路配置和信號處理的要求較低，因此系統(tǒng)的整體成本更低。

尺寸更小且重量更輕：除了IC，旋轉檢測所用的磁鐵也是一個優(yōu)勢。（旋轉變壓器要求在定子一側裝配勵磁線圈和輸出線圈，而在轉子一側則需安裝電磁鋼板，因此其尺寸較大，重量更重。）

抗磁場干擾性能更好：角度檢測通過磁場進行，因此也會受到干擾磁場的影響，但利用多個傳感器進行修正計算，可提高抗干擾能力。

精度更高：選用Off-Axis離軸配置時，可采用多個IC來增強精度。

功耗更低：IC之外的其它部件都無需消耗電流。（旋轉變壓器需要電流通過勵磁線圈和輸出線圈，因此功耗較高。）

冗余：可使用多個集成電路輕松實現(xiàn)冗余。

TDK的TMR角度傳感器的特點與優(yōu)勢

TDK的TMR角度傳感器具有業(yè)內領先的測量精度，并針對汽車領域專門提供了一系列緊湊的產品。比之其它磁傳感器方案，能在較寬的溫度范圍內維持更穩(wěn)的輸出，并且無需進行溫度補償，從而有助于簡化系統(tǒng)設計。

角度測量精度為≤0.15°：模擬輸出能達到±0.15°的精度，數(shù)字輸出則可實現(xiàn)±0.05°的精度。安裝后，用戶能立即觀察到360°的絕對測量值。這種高水平的控制能夠減少相移引起的噪音和振動所導致的能量損失。

上述諸多特點加上緊湊的尺寸，有助于實現(xiàn)更小、更輕、更低成本系統(tǒng)的封裝形式，: 例如TSSOP-8（6.4 x 3.0mm）和QFN16（3.0 x 3.0mm）等。靶磁體體積小巧輕便，易于安裝在狹窄空間環(huán)境，從而提升了設計的靈活性，加快了產品開發(fā)進度。

符合ASIL標準的冗余設計：產品可在40-150 °C的溫度范圍內維持穩(wěn)定性能，并已通過可靠性測試。模擬量和數(shù)字量輸出的產品支持冗余設計，適用于需要超高速旋轉的牽引電機。同時支持雙MCU和分電域，能夠在故障情況下繼續(xù)運行，從而保障電機的高效性能。

獨特的干擾磁場噪聲消除技術：采用一種利用多個傳感器來抑制干擾磁場噪聲信號的方法。同時還提供了關于磁屏蔽技術的建議。目前將繼續(xù)提供評估板樣品作為開發(fā)的輔助工具。

以上特點得到了廣大用戶的高度認可，而且我們自2014年就已實現(xiàn)汽車級元件的量產。

產品陣容

TDK提供豐富多樣的產品系列，包括從模擬輸出到數(shù)字輸出的解決方案。

適用規(guī)范

功能安全：ISO26262(TAD214x在系統(tǒng)級別支持ASIL-B，TAS414x, TAB4140, TAA6140, TAS8240和TAD4140在系統(tǒng)級別支持ASIL-D)

可靠性等級：AEC-Q100級別0，MSL 1。

組件：AOI (Wettable flank)

總結

本文介紹了支持電機高性能化和高效率化的角度傳感器的挑戰(zhàn)及其解決方案。TMR角度傳感器不僅具備高精度，還具有出色的成本效益，在電動交通工具的普及中發(fā)揮著重要作用。此外，我們的產品在生產過程中100%使用可再生能源電力，從生產環(huán)節(jié)也為實現(xiàn)可持續(xù)社會做出貢獻。本文未能全面介紹的產品系列也有很多，若您對我們的產品感興趣請通過以下聯(lián)系表單與我們聯(lián)系。