旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)產(chǎn)生正弦和余弦輸出信號(hào)，如圖8所示。兩個(gè)信號(hào)在180°范圍內(nèi)均為周期信號(hào)，因此沒有額外元件或參考點(diǎn)就無法進(jìn)行全方位360°測(cè)量檢測(cè)。
ADA4571傳感器標(biāo)稱靈敏度為每通道52 mV/°，這意味著磁化矢量和傳感器方向之間的每一度變化都會(huì)產(chǎn)生52 mV的輸出電壓改變。角度的靈敏度并非常量。靈敏度下降的部分是線路斜率接近零時(shí)的輸出部分。
如圖8所示，余弦輸出（綠線）在磁化矢量角度接近0°、90°、180°或270°時(shí)損失靈敏度。類似地，正弦輸出（紅線）在磁化矢量角度接近45°、135°、225°和315°時(shí)損失靈敏度。幸運(yùn)的是，當(dāng)一個(gè)通道的靈敏度降低時(shí)，另一個(gè)通道處于高靈敏度區(qū)域。
系統(tǒng)帶寬、磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)
磁場(chǎng)角度矢量是理解電路帶寬的重要內(nèi)容。ADC每微秒轉(zhuǎn)換一個(gè)樣本。為了獲得1°分辨率，磁場(chǎng)1 ms只能移動(dòng)1°（2.778 kHz），否則ADC無法以足夠高的速度進(jìn)行采樣，以便跟上磁場(chǎng)變化的速度。對(duì)于1 MSPS ADC，這表示磁場(chǎng)的最大可用角速度為2.778 kHz.
旋轉(zhuǎn)測(cè)量測(cè)試結(jié)果
將直徑方向的N42磁體（直徑= 0.5英寸，厚度= 0.125英寸）連接至金屬桿的末端。精密直流電機(jī)可對(duì)金屬桿進(jìn)行精細(xì)角度控制。傳感器精確安裝在磁體正面。氣隙設(shè)為2 mm.只要磁鐵激勵(lì)使傳感器完全飽和，則結(jié)果便與氣隙基本無關(guān)。
電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，創(chuàng)造出與傳感器相交的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，進(jìn)而產(chǎn)生重復(fù)性正弦和余弦輸出電壓，適合進(jìn)行角度計(jì)算和數(shù)據(jù)采集。
圖9顯示了該設(shè)置的功能框圖。圖10是該設(shè)置的照片，可用來采集軸尾配置的數(shù)據(jù)。該設(shè)置由無刷直流電機(jī)、物理安裝、磁體和集成相應(yīng)ADA4571傳感器的PCB組成。
圖8.磁阻傳感器輸出電壓
通道靈敏度ADA4571傳感器標(biāo)稱靈敏度為每通道52 mV/°，這意味著磁化矢量和傳感器方向之間的每一度變化都會(huì)產(chǎn)生52 mV的輸出電壓改變。角度的靈敏度并非常量。靈敏度下降的部分是線路斜率接近零時(shí)的輸出部分。
如圖8所示，余弦輸出（綠線）在磁化矢量角度接近0°、90°、180°或270°時(shí)損失靈敏度。類似地，正弦輸出（紅線）在磁化矢量角度接近45°、135°、225°和315°時(shí)損失靈敏度。幸運(yùn)的是，當(dāng)一個(gè)通道的靈敏度降低時(shí)，另一個(gè)通道處于高靈敏度區(qū)域。
系統(tǒng)帶寬、磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)
磁場(chǎng)角度矢量是理解電路帶寬的重要內(nèi)容。ADC每微秒轉(zhuǎn)換一個(gè)樣本。為了獲得1°分辨率，磁場(chǎng)1 ms只能移動(dòng)1°（2.778 kHz），否則ADC無法以足夠高的速度進(jìn)行采樣，以便跟上磁場(chǎng)變化的速度。對(duì)于1 MSPS ADC，這表示磁場(chǎng)的最大可用角速度為2.778 kHz.
旋轉(zhuǎn)測(cè)量測(cè)試結(jié)果
將直徑方向的N42磁體（直徑= 0.5英寸，厚度= 0.125英寸）連接至金屬桿的末端。精密直流電機(jī)可對(duì)金屬桿進(jìn)行精細(xì)角度控制。傳感器精確安裝在磁體正面。氣隙設(shè)為2 mm.只要磁鐵激勵(lì)使傳感器完全飽和，則結(jié)果便與氣隙基本無關(guān)。
電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，創(chuàng)造出與傳感器相交的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，進(jìn)而產(chǎn)生重復(fù)性正弦和余弦輸出電壓，適合進(jìn)行角度計(jì)算和數(shù)據(jù)采集。
圖9顯示了該設(shè)置的功能框圖。圖10是該設(shè)置的照片，可用來采集軸尾配置的數(shù)據(jù)。該設(shè)置由無刷直流電機(jī)、物理安裝、磁體和集成相應(yīng)ADA4571傳感器的PCB組成。
圖9.數(shù)據(jù)采集測(cè)試設(shè)置——軸尾配置
圖10.無刷直流電機(jī)基準(zhǔn)測(cè)試設(shè)置照片
圖11通過磁體的多次轉(zhuǎn)動(dòng)，將電機(jī)的機(jī)械角與傳感器的計(jì)算磁場(chǎng)角相比較。該計(jì)算利用兩個(gè)輸出之比的反正切函數(shù)。未進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí)，誤差接近±1°。
圖11.失調(diào)校正前的角誤差與機(jī)械角之間的關(guān)系
圖12顯示僅有一次失調(diào)校正的誤差。無需針對(duì)正弦和余弦的幅度失配、非線性度或正交性校正進(jìn)行額外調(diào)節(jié)。使用每個(gè)通道的峰峰值或平均值可確定失調(diào)值，因?yàn)樗灤┱麄€(gè)機(jī)械旋轉(zhuǎn)。從對(duì)應(yīng)通道中減去失調(diào)，以獲得線性傳感器響應(yīng)。最大誤差接近±0.2°，而該范圍內(nèi)的絕大部分誤差小于±0.1°。
圖12.僅針對(duì)失調(diào)進(jìn)行校正后的角誤差與機(jī)械角的關(guān)系
