8 AMR 센서를 사용한 회전각 예시

AMR 센서는 자기저항 Wheatstone 브리지 4개로 구성되며, 두 브리지 출력 단자 간의 전압 차이가 외부 자기장의 세기를 반영합니다.

홀 효과 센서와 비교하여 AMR 센서는 더 높은 주파수에서 작동 가능하며, SNR(신호 대 잡음 비율)이 더 높습니다. GMR 및 TMR 센서와 비교할 때 AMR 센서의 직교성 오차는 상대적으로 무시할 수 있는 수준입니다. 정확도가 높은 인코더가 필요한 서보 드라이브와 같은 애플리케이션의 경우, AMR 센서가 선호될 때가 많습니다. 자기장 허용성이 높아 전반적으로 우수한 내성을 제공하기 때문입니다.

TMAG6180-Q1 2D AMR 각도 센서는 자기장을 측정해 그러한 자기장에 비례하는 차동(또는 단일 종단) 전압 출력 2개를 도출합니다. TMAG6180-Q1은 지연이 <2µs로 짧아 고속 이동으로 인해 발생하는 각도 오차를 최소화하기도 합니다. 통합형 홀 효과 스위치가 디지털 사분면 출력을 2개(Q0, Q1) 도출하여 각도 감지 범위를 360도까지 확대합니다. 사인 및 코사인 파형과 함께 Q0, Q1 디지털 출력이 있으면 절대 회전각을 결정하는 데 충분합니다. 그림 4은(는) TMAG6180-Q1의 기능 블록 다이어그램이고, 그림 5에는 출력 파형을 표시했습니다.

정확도를 개선하려면 MCU에 고속, 고 ENOB ADC(아날로그-디지털) 컨버터를 통합해야 하고, 유한 임펄스 응답 필터와 같은 디지털 필터를 실행하여 신호-체인 잡음을 제거할 수 있어야 하며, 기계적 허용 오차와 신호 체인의 게인 및 오프셋 불일치로 인한 오류를 제거하기 위한 추가적인 보상 알고리즘도 있어야 합니다. AMR 센서를 지원하는 고분해능, 저지연, 콤팩트 절대각 인코더 레퍼런스 설계는 TMAG6180-Q1 및 MSPM0G3507 MCU를 사용한 소형 폼팩터(직경 3cm) 레퍼런스 설계로, 최대 128배 오버샘플링이 가능한 통합 듀얼 12비트 ADC와 수학 가속기를 탑재하여 효율성을 높이고 시스템 비용을 절감합니다. 이 시스템은 15.4 ENOB에 상당하는 94.7dB SNR의 각도 측정을 실현하며, 각도 오차는 0.05° 미만입니다(그림 6 참조).