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综述:汽车霍尔效应传感器重获新生
来源:赛斯维传感器网 发表于 2021/7/2

随着最近对电动汽车的关注,新的霍尔效应传感器已经投放市场,有些甚至使用了新技术。

霍尔效应传感器 (hes) 是一种已存在数十年的经典电子元件。然而,与许多旧技术不同,hes 从未发现自己过时,相同但改进的版本今天仍在广泛使用。 

显示一般 hes 如何工作的图形。图片由 工程项目提供

一个不断需要 hes 的领域是汽车行业,特别是随着先进驾驶辅助系统 (adas) 的兴起。


这些系统的进步为系统集成商带来了新的性能和操作安全挑战。汽车需要可靠地检测方向盘位置、制动、油门、变速器等。 


由于这些原因,仅在过去的几个月中,多家不同的公司就发布了一系列新的 hes,所有这些公司都考虑到了汽车行业。


本文将探索最新的传感器,看看它们希望如何应用于汽车行业。 


tdk的新产品 

首先,tdk 仅在过去一个月就发布了两款面向汽车的新 hes,从而为 hes 市场提供动力。


第一个 tdk 传感器是其cur4000,这是 一种新的符合汽车安全完整性等级 b ( asil-b ) 的 hes,专门用于 ev 电池监控。该产品专为直流和交流测量而设计,明确针对动态电流范围为 2000 a 的高功率 ev 电池。cur4000 提供无滞后输出、±0.2% 的非线性误差、输出-在满量程下偏移温度漂移低于 ±0.05%,并且在信号带宽为 8 khz 时噪声性能为 ±0.005%。 

tdk 的 cur4000 hes。图片由 tdk 提供

继该产品之后,tdk 宣布了其hal 37xy传感器系列的最新版本,该 系列现已更新为符合 asil-b 标准。这些 hes 通过 tdk 的 3d hal 技术将垂直霍尔板独特地集成到流程中。 


结果是 ic 能够评估相对的水平和垂直磁场分量,而传统的平面霍尔技术仅对垂直于芯片表面的磁场敏感。通过在 30 mt 下提供 ±1.5° 的精度,这些新传感器可以有益于角旋转检测和线性位置检测,这对于转向系统和油门控制至关重要。 


除了hes的趋势,allegro还发布了与hal 37xy系列非常相似的传感器。 


allegro 的 3dmag hes 

本月下一家发布汽车 hes 的公司是 allegro microsystems,它是3dmag 系列的最新成员,  a31315。 


a31315 是符合 asil-d 标准的 hes,旨在实现汽车应用中的旋转和线性磁性位置感测。与 tdk 类似,这是通过结合平面和垂直霍尔板来实现的,允许沿三个轴进行测量,从而使该传感器能够确定高达 360 度的绝对线性和旋转位置。

allegro 的 a31315 hes。图片由 allegro 提供

该 ic 在 -40°c 至 150°c 的任何平面内提供 ±1.2° 的整个温度范围内的原生有源角度误差、±0.3% 的线性误差和 ±2% 的通道灵敏度误差漂移。allegro 认为该芯片可用于 adas 应用,包括转向、制动、变速箱和油门系统。 


paragraf 的石墨烯 hes 

aac在 3 月份发布了世界上第一个石墨烯 hes时,有机会采访了来自 paragraf 的 ellie galanis 博士。这种 hes 彻底改变了许多领域的游戏规则,包括低温应用,但这种新设备的原始应用之一实际上是汽车行业。

ghs01at 石墨烯霍尔传感器。图片由paragraf 提供 

其新型 hes ghs01at 的性能非常接近于昂贵的磁场传感器,但其体积更小、成本更低且功耗更低。该传感器的分辨率<0.2 ppm,功耗为皮瓦级,可承受高达 250°c 的温度。当用于电池测试和监控时,其石墨烯 hes 能够测量电池中的电流(μt 到 mt 范围)。 


出于这些原因,paragraf 看到了其 hes 在汽车行业的巨大前景。


更安全的未来

随着 adas 的兴起,汽车行业发现自己需要符合更严格安全标准、提供更高性能和更低功耗的电子元件。在这方面最受追捧的组件之一是 hes,整个行业的公司都在努力推出满足汽车需求的产品。 


在 tdk、allegro 和 paragraf 发布的新公告之间,很明显该领域不乏工作,并且肯定会出现更多 hes 创新。


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