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Für Industrie- und Consumer-Anwendungen

3D-Magnetsensor im WLB-5-Gehäuse

15. Juli 2020, 15:22 Uhr | Nicole Wörner

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Fortsetzung des Artikels von Teil 1

Durchdachte Architektur

Die Sensorarchitektur des TLI493D-W2BW besteht aus drei Hauptfunktionseinheiten: Power-Mode-Steuerung, Sensoreinheit und I2C-Schnittstelle. Die Power-Mode-Steuerungseinheit wiederum beinhaltet einen Low-Power(LP)-Oszillator, die Vorspannung (Biasing), eine Restart-Funktion, Unterspannungs-Erkennung und einen schnellen Oszillator (F-OSC). Die Sensoreinheit enthält die vertikalen und horizontalen Hall-Platten, einen Temperatursensor, Multiplexer und AD-Wandler. Die Sensoreinheit nimmt Messungen des Magnetfelds in x-, y- und z-Richtung vor und kann zudem die Temperatur messen, für eine effiziente Kompensation. Die I2C-Schnittstelle enthält die Register-Files und I/O-Pads.

Der Mikrocontroller kann auf die Kommunikationseinheit über die I2C-Schnittstelle zugreifen, um Registerwerte auszulesen. Die Werte für die drei Achsen und die Temperatur werden in separaten Registern gespeichert. Die Schnittstelle erfüllt die I2C-Fast-Mode-Spezifikation (400 kbit/s). Mit einem speziellen elektrischen Aufbau lassen sich auch Datenraten von 1 Mbit/s und mehr erreichen. Der Einsatz eines Kommunikationsbussystems sorgt für eine geringere Anzahl an Kabeln und einen Steuerungsmechanismus durch den Mikrocontroller (Bus-Master). Der Sensor bietet bei der 3D-Magnetfelderkennung eine 12-bit-Datenauflösung für jede Messrichtung. Dies ermöglicht eine hohe Datenauflösung von 0,098 mT pro Bit (LSB). So können sogar kleinste Bewegungen gemessen werden. Lineare Magnetfeldmessungen (B) von Bx, By und Bz sind für den großen linearen Feldbereich von +/-160 mT möglich. Dadurch kann man auch längere Verfahrwege eines Magneten messen. Der große Betriebsumfang ermöglicht außerdem ein einfaches, robustes und flexibles Magnetschaltungsdesign. Der für Industrie-Anwendungen entwickelte Sensor kann mit einer Spannung von 2,8 bis 3,5 Volt und in einem Temperaturbereich von -40 bis +125 °C betrieben werden.