TAS4240 – 適合安全相關應用的小型冗余模擬TMR角度傳感器

TAS4240是一款基于半橋TMR的緊湊型、高性價比和冗余設計的角度與位置檢測傳感器。本文詳細闡述了TDK的TMR傳感器的功能，以便為客戶提供實用信息。

產品描述

TDK的TMR角度傳感器集成了多個獨立的TMR元件。其中兩個TMR元件形成一個TMR半橋，而兩個半橋則構成一個完整的TMR惠斯通電橋。

圖 1: TAS4240 系統框圖

圖1中TMR電橋中每個電阻器旁邊的箭頭表示固定層的磁化方向。當外部磁場方向與TMR元件的敏感磁場方向同向平行時，電阻最小；若兩者磁場方向反向平行，則電阻最大。輸出信號的相位差為 90°。

在電橋平面上施加旋轉磁場會產生正弦曲線信號，即所謂的正弦和余弦信號。這些信號成對組合，兩個規格相同的傳感器集成到同一封裝中的，從而實現高安全合規性和實用的冗余設計理念。針對系統層級應用，我們還可提供故障可操作的架構設計，以滿足高效率和高可靠性的應用要求。

TAS/TAA/TAB系列包括高靈敏度的模擬傳感器，能在寬泛的溫度和磁場變化范圍內精確可靠地測量各種角度（最高達360°）。其中TAS4240傳感器適合對性能和精度要求高，且安裝空間有限的應用。傳感器采用緊湊型TSSOP8封裝，并配備兩個冗余的單端模擬SIN/COS（正弦/余弦）輸出。

TAS4240傳感器的角度測量范圍高達360°，廣泛應用于動力轉向、制動助力器或牽引電機等安全關鍵裝置中，此傳感器可以精確測量BLDC電機的轉子位置。傳感器包含四個TMR半橋，并具有兩個獨立的SIN/COS輸出，使得系統能實現ASIL D甚至更高的安全等級，即使其中一個輸出信號出現故障，也能提供可靠的位置信息。根據系統架構要求，傳感器也可以支持故障可操作構想。

TDK深耕磁傳感器技術領域歷史悠久，專業知識豐富，不僅擁有先進的TMR技術，還成功將復雜的TMR技術集成到小型封裝中以優化傳感器。傳感器的角度精度在不同溫度和傳感器壽命期間保持穩定。TAS4240在擴展磁場范圍內的性能表現開辟了新的應用可能性，能適用于要求苛刻的環境。

圖 2: TMR傳感器的惠斯通電橋結構

主要應用

無刷直流 (BLDC) 和永磁同步電機 (PMSM) 在安全相關環境（電子助力轉向、制動助力器等）中的換向；

利用TAS4240傳感器陣列檢測線性位置；

工業伺服電機、自動化、編碼器和機器人。

主要功能和優勢

360°無接觸角度測量；

在-40 °C至+150 °C的環境溫度范圍內可實現高達±1.0°的測量精度；

冗余設計：2x單端輸出；

低功耗；

支持徑向傳感理念；

專門針對汽車 (AEC-Q100) 和工業應用進行了優化

主要技術數據

審核編輯：湯梓紅