TAS4240-适合安全相关应用的小型冗余模拟TMR角度传感器

TAS4240 – 适合安全相关应用的小型冗余模拟TMR角度传感器

TAS4240是一款基于半桥TMR的紧凑型、高性价比和冗余设计的角度与位置检测传感器。本文详细阐述了TDK的TMR传感器的功能，以便为客户提供实用信息。

产品描述

TDK的TMR角度传感器集成了多个独立的TMR元件。其中两个TMR元件形成一个TMR半桥，而两个半桥则构成一个完整的TMR惠斯通电桥。

图 1: TAS4240 系统框图

图1中TMR电桥中每个电阻器旁边的箭头表示固定层的磁化方向。当外部磁场方向与TMR元件的敏感磁场方向同向平行时，电阻最小；若两者磁场方向反向平行，则电阻最大。输出信号的相位差为 90°。

在电桥平面上施加旋转磁场会产生正弦曲线信号，即所谓的正弦和余弦信号。这些信号成对组合，两个规格相同的传感器集成到同一封装中的，从而实现高安全合规性和实用的冗余设计理念。针对系统层级应用，我们还可提供故障可操作的架构设计，以满足高效率和高可靠性的应用要求。

TAS/TAA/TAB系列包括高灵敏度的模拟传感器，能在宽泛的温度和磁场变化范围内精确可靠地测量各种角度（最高达360°）。其中TAS4240传感器适合对性能和精度要求高，且安装空间有限的应用。传感器采用紧凑型TSSOP8封装，并配备两个冗余的单端模拟SIN/COS（正弦/余弦）输出。

TAS4240传感器的角度测量范围高达360°，广泛应用于动力转向、制动助力器或牵引电机等安全关键装置中，此传感器可以精确测量BLDC电机的转子位置。传感器包含四个TMR半桥，并具有两个独立的SIN/COS输出，使得系统能实现ASIL D甚至更高的安全等级，即使其中一个输出信号出现故障，也能提供可靠的位置信息。根据系统架构要求，传感器也可以支持故障可操作构想。

TDK深耕磁传感器技术领域历史悠久，专业知识丰富，不仅拥有先进的TMR技术，还成功将复杂的TMR技术集成到小型封装中以优化传感器。传感器的角度精度在不同温度和传感器寿命期间保持稳定。TAS4240在扩展磁场范围内的性能表现开辟了新的应用可能性，能适用于要求苛刻的环境。

图 2: TMR传感器的惠斯通电桥结构

主要应用

无刷直流 (BLDC) 和永磁同步电机 (PMSM) 在安全相关环境（电子助力转向、制动助力器等）中的换向；

利用TAS4240传感器阵列检测线性位置；

工业伺服电机、自动化、编码器和机器人。

主要功能和优势

360°无接触角度测量；

在-40 °C至+150 °C的环境温度范围内可实现高达±1.0°的测量精度；

冗余设计：2x单端输出；

低功耗；

支持径向传感理念；

专门针对汽车 (AEC-Q100) 和工业应用进行了优化

主要技术数据

系列	TAS4240
封装类型	TSSOP8
封装尺寸	3 mm x 6.4 mm x 1.1 mm
角度精度	≤±1.0°（过热） ±0.3°（TA= 25 °C，典型值）
使用温度范围	–40 °C至+150 °C（环境温度）
模拟输出	单端式，冗余，1.5 Vp-p（@Vcc 5.0 V，比例信号）
电桥电阻	5 kΩ
检测系统框图	20至80 mT（推荐）

审核编辑：汤梓红