Streufeldkompensation durch
TMR-Sensor

Die Beeinträchtigung der Genauigkeit durch magnetische Störfelder ist ein häufiges Problem bei Magnetfeldsensoren. Die Notwendigkeit zur Einhaltung eines Abstands zwischen der Störfeldquelle und dem Sensor oder die Anbringung einer magnetischen Abschirmung schränken das Anwendungsdesign erheblich ein und führen zu höheren Systemkosten. Es ist schwierig, ein geeignetes Design mit effektiven Kompensationsmaßnahmen auszuwählen und dabei die Kosten auzubalancieren. TDK bietet hier eine Lösung zur Unterdrückung magnetischer Streufelder unter Verwendung mehrerer Sensoren an. In der nachstehenden "Kompensationsmaßnahmenübersicht" werden Störfelder durch die Verwendung der Ausgangsdifferenz zweier Sensoren, die das Magnetfeldsignal in entgegengesetzter Phase ausgeben, kompensiert. Ja nach Anzahl der verwendenden Sensoren können unter Berücksichtigung des zu erwartenden Störfelds und des zulässigen Winkelfehlers sinnvolle Kompensationsmaßnahmen ausgewählt werden.

Kompensationsmaßnahmenübersicht

- Bringen Sie zwei Sensoren an den Positionen 1 und 2 an, deren Ausgangssignale um 180 Grad phasenverschoben zum Magnetfeld des Magneten sind. Zu diesem Zeitpunkt sind die beiden Sensorausgänge in Bezug auf das Störfeld im Wesentlichen in Phase und auf dem gleichen Niveau.

- Die Verwendung eines differenziellen Ausgangs erhöht die Signalleistung und unterdrückt den Einfluss des Störfeldrauschens.

Vergleich der Auswirkungen nach Anzahl der Sensoren

Die Anzahl der verwendeten Sensoren und deren Anordnung kann je nach angestrebter Genauigkeit und Ursache des Störfeldes, das den Winkelfehler verursacht, angepasst werden.
*Unter unseren Simulationsbedingungen (Magnet-Remanenz Br: 270 mT, magn. Störfeldstärke: 5 mT)

Berechnungsmethode (Off-Axis-Platzierung)

• Schritt 1: Addieren Sie die sin- und cos-Ausgänge von zwei benachbarten Sensoren *S12 = S1 + S2, auch S34, S56, S78
  --> Unterdrückt die Verzerrung der zweiten harmonischen Komponente bei der Off-Axis-Winkelerfassung
• Schritt 2: Ermitteln Sie die Differenz aus der Summe zweier benachbarter Sensorausgänge aus Schritt 1 *S34 - S12 = S1234, S78 - S56 = S5678
  --> Erhöht den Widerstands gegen das Störfeld
• Schritt 3: Berechnen Sie den arc tan aus S1234 und S5678 *Winkel θ1234 vom inneren Sensor
  *Winkel θ5678 vom äußeren Sensor
• Schritt 4: Vergleichen Sie die ermittelten Winkelwerte des inneren und des äußeren Sensors
  *Die Magnetfeldstärke des äußeren Sensors ist halb so stark wie die des inneren Sensors
  *θ1234 hat eine doppelt so hohe Genauigkeit wie θ5678 gegenüber dem Störfeld
  *So 2 x θ1234 - θ5678 = θ12345678
  --> Es ist möglich, die Störfeldresistenz weiter zu erhöhen

Blockdiagramm mit 8 Sensoren

Es gibt auch ein erläuterndes Dokument über Kompensationsmaßnahmen gegen magnetische Störfelder für On-Axis-Platzierungen (Magnet am Ende der Welle). Bitte kontaktieren Sie uns.
Bei Fragen oder zur Bestellung von Mustern oder Evaluationsboards, usw., kontaktieren Sie uns bitte.