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3D磁傳感器來了——英飛凌TLV493D開發(fā)套件評測

  • 作者：zhanzr
  • 來源：21ic
  • [導讀]
  • 3D Magnetic Sensor 2Go開發(fā)套件搭載了infineon最新的TLV493D傳感器，從外觀和命名上就不難看出這其實是基于XMC 2Go平臺的傳感器評估板。TLV493D是英飛凌新推出的3D磁傳感器,可精確測量3個方向的磁通量.主要應用場合包括:3D運動測量、線性移動測量和360度角度旋轉測量。

2.2 3D磁傳感器的原理與接口

開始做實驗與寫代碼之前,先將此傳感器的一些參數(shù)稍加介紹一下.

首先解釋一下,這個傳感器其實有兩個變種:TLV493D是此文介紹的,面向工控與消費電子領域,還有一個TLE493D主要面向汽車電子領域,應該是一些認證與出廠老化有些不同.截止此文,汽車用的型號還沒有量產(chǎn),所以此文只討論TLV493D.

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圖十三傳感器外觀以及測量方向示意

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圖十四 三軸測量方向的平面示意

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圖十五 內(nèi)部功能Block

從Block圖來看,這個傳感器的核心就是霍爾傳感器+ADC+I2C接口,自帶時鐘振蕩器.當然還有溫度傳感器.根據(jù)文檔來看,這個溫度傳感器精度誤差高達正負10攝氏度,還不如XMC1100內(nèi)部的溫度傳感器精度,只能用作簡單校正之用.

TLV493D參數(shù):

· 3D磁通量測量

· 集成溫度測量單元

· 關斷時電流:7nA,超低功耗模式電流:10uA,最快的工作模式電流:3.7mA

· 電壓范圍:2.7-3.5V

· I2C接口通信(100K-1000KHz);

· 三個維度的測量范圍:正負130mT

· 每個維度采樣精度為12位(10->3.3KHz)

· 分辨率:98uT/LSB

· 工作溫度范圍:-40至125攝氏度

文章一開頭就已經(jīng)提及過，TLV493D具有三個特點：低功耗、極小封裝和低成本。而低成本和極小封裝都是顯而易見的，低功耗這個是如何體現(xiàn)的呢?

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圖十六 TLV493D功耗表現(xiàn)

上圖是infineon提供的TLV493D的工作功耗表現(xiàn)，在測量時(fast mode)的功耗為3.7mA，而在省電模式(power down)時的功耗僅為7nA。該傳感器每秒可以完成3300個測量周期，而每個測量之間的Power Down的時間是可以用戶自定義的，因此可以將功耗設置到很低的狀態(tài)下，具有一定的靈活性。

典型的應用舉例: 游戲手柄(亦可應用于汽車檔位桿),三表安防(防破壞,比如惡意調(diào)整水電表偷電偷水等等),白色家電控制手柄.

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圖十七 從左到右:旋轉測量,3D旋轉測量,線性移動測量的磁場變化示意

這個傳感器可以測量角度,旋轉,3D旋轉,線性移動等物理量.這里簡單說明一下使用光傳感器與磁傳感器在旋轉測量中不同的原理.

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圖十八 光傳感器測量旋轉示意

原理就是在旋轉的軸上貼一個有間隔透光的盤(學名編碼器),旋轉的時候有光無光被整形成方波,兩個接收管形成兩個相位.這樣比較兩個相位的脈沖即可得知目前旋轉了多少角度,哪個方向旋轉的.這個方案的缺點在于:編碼器因為震動會發(fā)生位移,另外光敏管在溫度超過70攝氏度之后穩(wěn)定性會大大降低.

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圖十九 磁傳感器測量旋轉示意

相比較而言,磁轉感器測量旋轉的時候不依賴于編碼器,溫漂也小很多.所以旋轉測量是磁傳感器替代上述光傳感器的一個明顯的場合.

3.官方軟件工具

先體驗一下官方的GUI軟件,來得一個直觀的認識.

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安裝什么的就不多講了,一路Next,安裝的最后還要你是否安裝Jlink 5.02的驅動.如果你電腦上已經(jīng)有Jlink驅動了,可以選擇不安裝.

打開軟件,插上我們的板子,一切正常的話點那個刷新按鈕應該可以看到板子被檢測到.連接后左上角有個Flash的菜單選項,用來下載默認固件的,如果你是拿到新的板子,固件其實已經(jīng)下載好了,

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圖二十檢測到板子

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