TMR角度センサ セレクションガイド

製品ラインナップの全容把握と最適な製品選択のお手伝いをします

アナログ出力製品の特長 (ページ内リンク)
デジタル出力製品の特長 (ページ内リンク)
製品ラインナップ (ページ内リンク)

アナログ出力製品の特長

TAS214x、TAS414x、TAB4140、TAA6140は、高感度なアナログTMRセンサで、広い温度・磁場範囲において高精度で安定した360度の角度検知が可能です。
TAS214xおよびTAS414xは、単純なTMRブリッジ回路からなる角度センサで、SIN波とCOS波を出力します。
TAB4140およびTAA6140は、冗長回路に加え、出力増幅回路も備えており、リモートアプリケーションに最適です。
これらのセンサにマイクロコントローラと簡単なソフトウエアを組み合わせれば、安全を重視した車載アプリケーションでの使用に対応する、すぐれた角度検出性能を提供します。

特長

  • • 過酷な環境条件下でも使用可能な角度センサ
  • • 高信頼性と低FITレートにより高い安全性を要求されるアプリケーションでも使用可能
  • • シンプルな回路と少ない外部部品により開発期間の短縮、設計自由度の向上に貢献
  • • センサ素子を直接監視する自己診断機能を搭載
  • • 最高レベルの安全規格に対応するデュアル/トリプルダイ
  • • 差動出力/シングルエンド出力での信号増幅回路(オプション)
  • • マイクロコントローラ内で動作するシンプルなアルゴリズムとの組み合わせにより、元々少ない温度ドリフト起因の角度誤差を補正によりさらに低減し、動作磁場範囲内で精度の高い角度検知を実現

特長

  • • 推奨電源電圧: 3 V~5.5 V
  • • 電流消費: 2 mA (TAS214x)/ 4 mA(TAS414x)@5V
  • • 広範な動作温度範囲: 周囲温度(TA)= -40 °C~+150 °C
  • • 広範な動作磁場範囲: 20 mT~80 mT(標準時)、20 mT~120 mT(精度が多少低くなる範囲)、高磁場強度(制限あり)
  • • 角度精度: ±0.6~0.8°以下 @ 20 mT~80 mT

主要なアプリケーション

絶対回転角センサ
電動パワーステアリング(EPS)モータシャフトの角度センサ
EPS角度センサ
スロットル位置センサ
レゾルバの置き換え

利点

  • • 電源電圧(VSUP)=5 Vで非常に高出力の差動電圧(1.5 VPPまたは3.0 VPP)により、ADCに直接接続でき、温度に左右されない、すぐれた信号分解能を実現。
  • • アナログ電圧のシンプルなIC制御による読み出し。
  • • システムレベルでの〝フェイルセーフ〟設計、ISO26262 ASIL-Dをシステムレベルでサポート(TAS414x、TAB4140、TAA6140)。
  • • 幅広い電源電圧での運転に好適。
  • • 小型シングルモールドパッケージ有り。
  • • AEC-Q100準拠(グレード0)。

デジタル出力製品の特長

TAD214xおよびTAD4140
デジタル出力式高精度TMR角度センサ

TAD214xおよびTAD4140は、トンネル磁気抵抗(TMR)効果をベースにした先進的な磁気式角度センサ。360度の絶対角度測定が可能で、安全要件のとくに厳しい車載アプリケーションでの使用に対応する、高感度かつ業界トップクラスの角度検出を提供します。
内部デジタル信号処理機能により、すぐれた角度検出性能を実現。さらに、幅広い温度・磁場強度範囲にわたって安定性にすぐれており、環境変化に強い角度信頼性を提供できるのも大きな特長です。
センサは工場出荷時キャリブレーション済みですが、使用時キャリブレーションモードも備えています。「静的補正」では、磁石とセンサの配置における機械的なズレから生じる角度誤差を補正、「動的補正」では、磁場変動や温度特性変化、経年変化分を、360°多回転動作(multi-turn operation)時に常時補正することで、良好な角度検出精度を維持します。
TAD214x、TAD4140のいずれも、UVW(ホール・スイッチ・エミュレーション・モード)、PWM、ENC(エンコーダモード)、SPI、SENTなど、多様な出力インタフェースに対応。
TAD2140には、車載システムレベルのEMC/ESD保護を提供するために、6個のコンデンサと1個の抵抗器があらかじめ搭載されており、システムコストを抑えることが可能です。

特長
・ 信号処理ユニットを含む2個のTMRブリッジ回路をワンパッケージ(TO6またはTSSOP16)に搭載。
・ 冗長性対応の「TAD4140」は、2個の信号処理ユニットと2×2個のTMRブリッジ回路のをワンパッケージ(TSSOP16)に収め、冗長性を完備。

・ 多様かつ任意設定可能なデジタル出力:

  • - UVW(ホール・スイッチ・エミュレーション・モード)
  • - PWM
  • - ENC(エンコーダモード)
  • - SENT SAE J2716 rev 3(TAD2140)
  • - SPI

・ 車載システムレベル対応のすぐれたEMC/ESD性能(TAD 2140)
・ 複数の自己診断機能と現状報告機能(status reporting)を備え、ASIL-Bをサポート
・ センサ素子の直接監視を含む、自己診断機能
・ 使用時に常時セルフテスト
・ 磁気損失検知
・ 最大回転速度検出
・ 過不足電圧検知
・ 内部センサ故障検知
・ 信号処理監視
・ レジスタのCRC(Cyclic Redundancy Check[巡回冗長検査])

物理特性
・ 最小12.5 mAの性能レベルに応じた電流消費(インタフェースによる)
・ 広範な動作温度範囲:周囲温度(TA)=-40 °C~+157 °C(TAD2140)/周囲温度(TA)=-40 °C~+150 °C(TAD214xおよびTAD4140)
・ 広範な磁場計測範囲:20 mT~80 mT(標準時)/80 mT~120 mT(低精度時)

・ 室温、20 mT~80 mTでわずか±0.05°と業界最高水準の角度誤差
・ 多回転(multi-turn)アプリケーションにおいて精度±0.3°を保証(TAD214x)

主要なアプリケーション
電動パワーステアリングシステム(EPS)用ブラシレス直流電気(BLDC)モータ整流、ワイパー、絶対角度センサ、レゾルバの置換

利点
・ 高速応答、高精度の角度検出、高度な補正アルゴリズム
・ 自動車の機能安全規格「ISO 26262」対応: TAD214xはASIL-Bを、TAD4140はASIL-Dをそれぞれシステムレベルでサポート
・ PCB不要(TAD2140)
・ AEC-Q100準拠(グレード0)

クルマにおけるTMRセンサのアプリケーション

製品ラインナップ

アナログセンサ デジタルセンサ
型番 TAS2141 TAS2143 TAS4140 TAS4142 TAB4140 TAA6140 TAD2140 TAD2141 TAD21433) TAD4140
TMR系統数 1 2 3 1 2
代表的な標準角度精度 1)
(TA=25 °C)
±0.1° ±0.15° ±0.1° ±0.15° ±0.1° ±0.1° ±0.05° ±0.05° ±0.05° ±0.05°
標準角度精度 2)
(TA=-40 to 150 °C )
±0.6° ±0.8° ±0.6° ±0.8° ±0.6° ±0.8° ±0.3° ±0.3° ±0.3° ±0.35°
出力 アナログ、差動電圧1.5 VPP
Sin & Cos
アナログ、差動電圧3.0 VPP
Sin & Cos
2 x アナログ、差動電圧1.5 VPP
Sin & Cos
2 x アナログ、差動電圧3.0 VPP
Sin & Cos
2 x アナログ、シングルエンド、
増幅 Sin & Cos
3 x アナログ、差動電圧、増幅Sin & Cos デジタル
(SENT, PWM, ENC, UVW)
デジタル
(SPI, PWM, ENC, UVW)
デジタル
(SPI, PWM, ENC, UVW)
デジタル
(SPI, PWM, ENC, UVW)
出力数 4 4 8 8 8 6 1 24) 25) 44)
動作温度範囲 TA=
−40..150 °C
TA=
−40..157 °C
TA=
−40..150 °C
TA=
−40..125 °C
TA=
−40..150 °C
磁場範囲 20...80 mT (標準時)
80...120 mT (拡張時)
検出範囲 360°
冗長性
自己診断
内蔵DSP(FSM)
コンデンサ内蔵
パッケージ TSSOP8
TSSOP16
QFN16
TO6
サンプル 提供中

1) ライフタイムドリフトを含まない。 2) ライフタイムドリフトを含む。 3) 産業向けおよび民生向けグレードのみ利用可能。
4) SPIとPWMの組み合わせのデュアル出力IFのみが利用可能。 5) 選択可能なデュアル出力IF構成が利用可能。

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