人类是地球物质文明和精神文明的创造者|飞鸽传书的启示：汽车磁位置传感器无所不能

人类是地球物质文明和精神文明的创造者，我们经常认为自己的智力远远高于其他生物，但其实不然，事实证明有些动物的某些方面甚至比人类要强。例如：传书的信鸽并不是靠眼睛辨别方向，而是凭借地球磁场来确定方位。所以，自古以来信鸽就被广泛用于航海、捕捞及军事信息传递。
今天，科技进步让人具备了赶上甚至超过某些动物的能力，磁性位置感知就是这样一种技术。那么，在汽车和工业领域，这一技术又是怎样实现各种非接触式位置传感的呢？
什么是磁位置传感技术？
磁传感是利用霍尔元件的霍尔效应来检测磁场的技术。其原理是，当将垂直于电流的磁场施加于流过电流的物体时，就会在与电流和磁场正交的方向上出现电动势。当将电流施加到薄膜半导体时，通过霍尔效应输出与磁通密度及其方向相对应的电压即可检测磁场。
磁场及其变化可采用霍尔传感器检测，然而传统霍尔效应传感器只能感测垂直于元件表面的磁通量密度，并且通常需要采用复杂的磁场结构，且在较宽温度范围（被测磁铁热漂移）面临精度方面的挑战。
Triaxis?革新磁位置传感技术
如何解决上述磁传感技术弊端呢？致力于微电子工程研究的Melexis（迈来芯）利用其获得专利的Triaxis?磁性传感器技术，用单个传感器进行精密度极高的三轴磁场测量，适用于种类繁多的线性、角度和三维应用。目前， Triaxis?传感器芯片已发展到第三代，基于前两代进行了改进，获得了客户广泛赞誉。

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三轴磁场测量
三轴磁场测量通过集磁点（IMC）技术实现，使用上述三个磁分量可以创建二维或三维传感器以确定旋转（角度）、线性（行程），甚至是操纵杆型的运动及三维磁力计，实现输出独立的磁性组件。

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线性、旋转和操纵杆运动
Triaxis?的磁性位置传感技术革新体现在哪些方面呢？杂散场抗扰能力：通过杂散场免疫模式， Triaxis?传感器可显著降低或消除电动汽车中其他磁体或载流导体产生的杂散场影响，分别使用四极或两极磁体支持轴上旋转或线性运动。这种免疫模式减少了设计限制，可满足电动汽车对杂散场高达4kA/m的要求。适用苛刻环境：芯片工作温度高达160℃ ，可用于暴露于高温环境的执行器（如涡轮增压器、废气阀门），其强化线性化能力可最大限度减少机械装配公差造成的精度误差。功能安全不可或缺：Melexis的Triaxis?系列提供适合于所有安全应用的传感器芯片。根据ISO26262标准，可提供高达ASIL-C安全等级的传感器芯片解决方案。
Triaxis?传感器芯片的优势包括：体积小：能够在高温环境运行，通过调整片上磁角计算支持多种感测应用，角计算测量对温度变化及磁和机械（如气隙、偏心）公差都很稳健。额外校准保证高精度：由于片上参数可在模块组装后校准，能获得优异的线性和精度。可使用各种磁铁形状和化学物质实现高灵敏度、灵活性和高精度。装配灵活：支持几乎任何朝向安装，实现平面集成电路三维磁场测量，可使用更小的磁铁。非接触式感测：对污垢、灰尘、油类、气体等不敏感，可使用塑料包覆成型或灌封防止污染，保证很长的使用寿命。

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Triaxis?集成了磁集中器霍尔器件