360°-Winkelsensor-ICs

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Die 360°-Winkelsenor-ICs A1332 und A1334 von Allegro MicroSystems bieten laut Hersteller schnelle Ausgangs-Refresh-Raten und geringe Latenzzeiten für den Signalpfad. Beide Winkelsensoren sind für Anwendungen in der Automobilelektronik wie beispielweise in elektrischen Servolenkungen, Getriebesystemen und Aktor- oder Gaspedal-Positionen oder anderen rotatorischen Mechaniken, die genaue Winkelmessungen erfordern, geeignet.



Der A1332 beinhaltet einen 32-bit-Prozessor sowie einen EEPROM-Speicher für die werks- und kundenseitige Programmierung. Zudem verfügt dieses IC über zwei unterschiedliche Linearisierungsfunktionen (Stützstellen- oder Fourier-basiert). Letztere insbesondere für die Erfassung von Winkeln, die mit Konfigurationen seitlich der Achse abgefragt werden, wie man sie üblicherweise in elektrischen Servolenkungen oder Getrieben findet. Außerdem ermöglicht der A1332 die axiale Abfrage am Ende einer Achse und kann Winkelmessungen mit einer Refresh-Rate von 32µs am Ausgang liefern. Der Sensor enthält eine Zweidraht I²C-Schnittstelle mit Signalpfad- und I/O-Diagnose.

 

Der A1334 mit digitalen Signalverarbeitungsfunktionen und EEPROM-basierter Parameter-Programmierbarkeit ist speziell für Applikationen ausgelegt, die sowohl Sensorkonfigurationen neben der Achse als auch am Achsenende ermöglichen und zudem sehr schnelle Refresh-Raten und geringe Latenzzeiten der Signale erfordern. So ermöglicht der A1334 mit seinem Vierdraht-SPI-Interface (10MHz) am Ausgang eine Refresh-Periode von nur 25µs bei einer nominalen Signalpfad-Latenzzeit von 60µs. Zudem kann der A1334 direkt über das 12V-Bordnetz versorgt werden. Hierzu verfügt er über einen Eingangsspannungsbereich von 4,5V bis 14,5V (Rating 26,5V), mit einer maximalen Stromaufnahme von 10mA. Wie der A1332 ist auch der A1334 mit Diagnosefunktionen für den Signalpfad- und die Ein- und Ausgänge ausgestattet.

 

Entsprechend den unterschiedlichen Anforderungen können beide Sensor-ICs in einem Modus für geringe Drehzahlen (Low-RPM) und hohe Drehzahlen (High-RPM) betrieben werden. Hierbei liefert der Low-RPM-Betrieb eine Auflösung bis zu 12Bit am Ausgang für Winkelmessungen mit einer geringeren Geschwindigkeit; während des High-RPM-Betriebs werden schnellere Refresh-Raten und geringere Signal-Latenzzeiten unterstützt.

 

Als Teil der Signalverarbeitungsfunktionen beinhalten die ICs eine Automobil-taugliche Temperatur-Kompensation, um Winkelmessungen über den kompletten Temperatur- und Spannungsbereich der Sensoren zu gewährleisten. Außerdem sind der A1332 und der A1334 über einen weiten Magnetfeldbereich unabhängig vom Luftspalt. Die Sensoren arbeiten mit Feldamplituden des Gebermagneten im Bereich von 300 bis 1000 Gauß.

 

Die Winkelsensoren arbeiten über einen Temperaturbereich von TA=-40° bis +85°C (A1332) beziehungsweise TA=-40° bis +150°C (A1334). Beide ICs sind in einem 1mm flachen 14-poligen TSSOP-Gehäuse verfügbar. Für sicherheitskritische Anwendungen gemäß Norm ISO26262 ASIL D, die eine Sensor-Redundanz erfordern, steht der A1334 auch als Dual Die-Version in einem TSSOP-24-Gehäuse zur Verfügung. Alle Gehäuse sind bleifrei mit galvanisch verzinnten Anschlüssen.

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