前言

在現(xiàn)代工業(yè)自動化和智能交通系統(tǒng)中，角度和位置檢測的精確度直接影響著整個系統(tǒng)的性能和可靠性。傳統(tǒng)的檢測方案往往面臨安裝復雜、易受干擾和精度有限的挑戰(zhàn)。MT6620是由麥歌恩（現(xiàn)隸屬納芯微）推出的基于固定磁極霍爾磁感應技術(shù)開發(fā)的新一代適用于離軸（off-axis）角度和位置檢測的傳感器芯片，為角度和位置檢測提供優(yōu)秀解決方案。

一工作解析，高集成化系統(tǒng)架構(gòu)

MT6620是一顆基于霍爾陣列磁感應技術(shù)和先進的信號處理技術(shù)的位置和角度傳感器芯片。其工作流程為：

當對應極距為2mm的磁柵尺或磁環(huán)（需適配2mm固定極距、4mm固定對極的徑向充磁規(guī)格）從芯片內(nèi)集成的固定2mm極距的霍爾感應陣列上方經(jīng)過時，霍爾陣列會隨磁柵尺的移動或磁環(huán)的轉(zhuǎn)動，輸出兩路正余弦模擬電壓信號；

信號通過模擬前端電路的放大和濾波后，進入ADC（模數(shù)轉(zhuǎn)換器）進行數(shù)字量化；

量化后的信號進入DSP（數(shù)字信號處理器），完成補償、校準、角度求解及角度與誤差監(jiān)測，最終輸出精準數(shù)據(jù)，可根據(jù)適配系統(tǒng)選擇對應輸出模式。

另外芯片中還集成了低壓差穩(wěn)壓模塊（LDO）、時鐘振蕩器（OSC）、電可擦除可編程存儲器（EEPROM）、插值器（Interpolator）等核心模塊，實現(xiàn)高集成度設(shè)計。

功能框圖

二技術(shù)創(chuàng)新，讓復雜變簡單

MT6620的核心性能提升在于提供了客戶端方便的自校準模式（無需數(shù)據(jù)交互），不僅能補償由安裝偏差帶來的正、余弦輸入信號的失調(diào)、幅度誤差以及相位誤差，還可修正磁鐵不理想導致的非線性問題，大大提升INL特性。該模式要求磁環(huán)、磁柵尺連續(xù)運動，但可以是非勻速的，具體步驟如下：

（1）安裝固定好芯片和磁環(huán)/磁柵尺的相對位置；

（2）磁環(huán)需以40對極/分鐘~3000對極/分鐘速度旋轉(zhuǎn)，保持16個對極；磁柵尺需要確保在0.16米/分鐘~12米/分鐘的速度區(qū)間內(nèi)運行至少16個對極；

（3）通過將CAL-ENB引腳拉低（或者將寄存器“SOFT-AUTOCAL”寫1），使得芯片進入自校準狀態(tài)。然后通過STATUS引腳輸出的PWM波形（50%表示校準中、25%表示校準失敗、>99%表示校準成功）或“CAL_STATE”寄存器值（0x0未校準、0x1校準中、0x2校準失敗、0x3校準成功），來判斷芯片的自校準狀態(tài)。自校準成功后，芯片會自動保存參數(shù)，需等待≥500ms后，再將CAL-ENB引腳拉高或者將“SOFT-AUTOCAL”寄存器寫0，退出自校準模式；

（4）若校準失敗，則要給MT6620重新上電后再次嘗試。

MT6620創(chuàng)新的自校準模式降低了系統(tǒng)調(diào)試難度，有助于提高安裝效率和生產(chǎn)良率。

三多輸出模式，靈活適配

MT6620如同傳感器界的“社交達人”，具備豐富的輸出模式，可適配不同類型的控制系統(tǒng)：

與傳統(tǒng)控制系統(tǒng)“沒有代溝”——提供類似傳統(tǒng)光電編碼器的增量ABZ輸出，增量輸出最高分辨率為2500脈沖/磁對極，任意整數(shù)分辨率可編程，或者是10000步/磁對極；

與電機控制系統(tǒng)“相談甚歡”——MT6620也提供了增量UVW輸出，分辨率支持1~63對極/磁對極，任意整數(shù)對極可編程；

與簡單控制器“做朋友”——PWM輸出，通過單線輸出可提供分辨率為12位的絕對角度數(shù)據(jù)，頻率在125Hz~2kHz可編程，極性支持高/低電平有效切換；

與數(shù)字系統(tǒng)“稱兄道弟”——提供3線SPI接口，供上機位或MCU來讀取芯片內(nèi)部的16位角度數(shù)據(jù)及診斷狀態(tài)，也可進行編程操作。

MT6620就像“懂多種語言的翻譯官”，面對不同的客戶系統(tǒng)，總能找到合適的“語言”溝通。且芯片內(nèi)置的EEPROM存儲器支持3.3V~5.0V電壓范圍內(nèi)編程，擦寫次數(shù)可達1000次，在150℃環(huán)境下數(shù)據(jù)保存時間長達10年，進一步增強設(shè)計靈活性。

四

卓越性能，滿足嚴苛要求

MT6620在性能參數(shù)上同樣表現(xiàn)卓越，其角度精度達到±0.2°，差分非線性（DNL）±0.05°，瞬態(tài)噪聲僅0.01°rms，遲滯窗口典型值0.022°，測量精準度高，能精準測量細微的角度和位置變化。工作環(huán)境上，MT6620上能“忍耐”125℃的高溫，下能“抵抗”-40℃的嚴寒，ESD防護符合AEC-Q100標準——人體接觸放電（VHBM）±4.0kV、充電器件放電（VCDM）±1.0kV，可適應嚴苛工作環(huán)境。工作電壓范圍為3.3~5.0V，極限范圍3.0V~5.5V，可適配多種電源環(huán)境；工作電流典型值為25mA，低功耗。采用TSSOP-24封裝，尺寸緊湊（長7.7~7.9mm、寬4.3~4.5mm），兼具高集成度與易安裝的特點。

產(chǎn)品特性

封裝外觀圖

五

應用場景，多領(lǐng)域大展身手

MT6620固定2mm磁感應極距的特性，使其既適用于離軸角度檢測，也能用于直線位移檢測，大大拓展了應用范圍，在多個領(lǐng)域具有廣泛應用前景。

在智能交通系統(tǒng)中，精確的角度和位置檢測是保障系統(tǒng)可靠性的關(guān)鍵。MT6620采用AEC-Q100測試評估標準，完全可滿足智能交通行業(yè)對精度和穩(wěn)定性的高要求。

在工業(yè)自動化領(lǐng)域，MT6620可用于電機控制、機器人關(guān)節(jié)定位、線性執(zhí)行器位置檢測等場景。例如，在工業(yè)伺服系統(tǒng)中，其提供高分辨率的增量ABZ輸出，可用于替代傳統(tǒng)的光電編碼器；其高分辨率和小封裝特性，使其特別適合類似機器人關(guān)節(jié)角度檢測般的空間受限的應用場景。

2024慕尼黑上海電子展上，麥歌恩將MT6620作為重點產(chǎn)品展示，可以看出該公司對這一產(chǎn)品的重視以及其在市場中的競爭力。

六結(jié)語：讓解決方案變簡單

MT6620憑借其創(chuàng)新的自校準技術(shù)、靈活的輸出選項和卓越的性能參數(shù)，成為離軸檢測應用的優(yōu)秀解決方案。對于使用者而言，它通過自校準技術(shù)有效降低了系統(tǒng)安裝的復雜度和對機械精度的依賴，同時卓越的性能提供了可靠的精確測量解決方案，闡釋了技術(shù)進步的真正意義——不是讓規(guī)則變得更復雜，而是讓解決方案變得更簡單。