霍爾效應傳感器根據磁場改變其輸出電壓。霍爾效應器件用作接近傳感器以及定位、速度和電流檢測。霍爾效應傳感器是一種持久的解決方案，因為沒有機械部件會隨著時間的推移而磨損。

Melexis 宣布推出 MLX91377 ASIL 就緒線性 霍爾傳感器 IC，適用于安全關鍵型汽車系統，例如電動助力轉向 (EPAS)。MLX91377 作為脫離上下文的安全元件 (SEooC) 開發，符合 ISO 26262 標準并符合 AEC Q-100 0 級標準。

霍爾效應傳感器

該霍爾效應是通過導體（或半導體）時流過它的電流由磁場影響的可測量電壓。在這些條件下，由于洛倫茲（電磁力）和電力的平衡，會產生與施加的電流垂直的橫向電壓。

任何霍爾效應檢測設備的設計都需要一個能夠響應通過電子輸入接口檢測到的物理參數的磁性系統。霍爾效應傳感器檢測磁場并根據電子系統的要求產生適當轉換為標準的模擬或數字信號。

由于這允許它們在不需要接觸的情況下運行，因此霍爾傳感器具有廣泛的應用：它們被用作例如接近、定位和速度傳感器。

在最簡單的形式中，霍爾傳感器作為模擬傳感器工作，返回電壓；因此，在已知磁場中，可以測量到霍爾板的距離。霍爾傳感器與電路相結合的情況也很常見，這些電路允許設備以數字方式（開/關）工作，從而充當開關。霍爾傳感器的另一個典型應用是測量軸和車輪的速度，例如在速度計、內燃機點火系統或防抱死制動系統中。

汽車應用面臨著從極冷 (-40 攝氏度) 到極熱 (160 攝氏度) 的各種工作條件。此外，它們會受到高振動和污垢、灰塵、液體等的潛在污染。即使在這些條件下，它們也需要多年無故障運行。即使在如此廣泛的范圍內，霍爾傳感器也需要表現良好。

邁來芯解決方案

MLX91377 的環境工作溫度高達 160°C，并結合了高線性度和出色的熱穩定性（包括低偏移和靈敏度漂移），支持 EPAS 系統中準確、可靠的扭矩感應，從而在傳統和自動駕駛中實現安全控制。

MLX91377 可滿足各種汽車和工業非接觸式位置傳感用例，包括轉向扭矩傳感器、加速度、制動或離合器踏板傳感器、絕對線性位置傳感器、浮動液位傳感器、非接觸式電位計、小角度位置傳感器和小行程位置傳感器。

“MLX91377 帶來全面改進的性能，以支持汽車扭矩傳感等高要求的安全關鍵應用。目前沒有可用的開發板，但標準邁來芯編程工具 PTC-04 支持 MLX91377，”邁來芯位置和速度傳感器全球營銷經理 Nick Czarnecki 說。

圖 1：MLX91377 框圖

可編程測量范圍和多點校準提高了設計人員的靈活性，并且多種輸出協議允許單個集成電路用于多種應用，從而減少重新認證的工作和成本。短 PWM 代碼 (SPC) 協議允許在檢測到觸發脈沖后進行和傳輸測量。這允許同步多達四個 MLX91377 傳感器，頻率高達 2 kHz，從而允許對具有確定性延遲的磁參數進行多次同時測量，以確保高精度（圖 1）。

“根據輸出類型，MLX91377 可以由協議觸發或在內部觸發。MLX91377 提供這兩種方法。當使用 SPC 協議時，MLX91377 會等待，直到控制微控制器接收到觸發脈沖，“Nick Czarnecki 說。

他繼續說道：“當檢測到脈沖時，傳感器會快速獲取磁數據，將其數字化并補償偏移和靈敏度誤差，根據可編程查找表將其線性化，然后根據數據以數字格式將其傳輸到主站。發送格式。在模擬輸出模式下工作時，MLX91377 會自主采集數據，執行與 SPC 模式相同的補償，然后通過模擬比例電壓輸出該值供系統微控制器讀取。這兩種接口都廣泛用于汽車，其中 SPC 較新，通常首選用于多 IC 配置。SPC 的可觸發特性允許所有傳感器同時采集磁場，從而最大限度地減少 IC 測量之間的時間延遲。

圖 2：1.5μs 滴答時間模式和 H.2 格式下的 SPC 時序圖

在 SPC 模式下，無論配置的模式如何，一旦接收到觸發脈沖，MLX91377 就會開始數據采集。它將在同一個 SENT 幀中發送獲取的數據。此功能適用于任何大于或等于 1.5μs 的滴答時間（圖 2 和 3）。

圖3：SPC標準主從配置

MLX91377 在數字模式（SENT 或 SPC）下支持 ASIL-C 功能安全級別，在模擬模式下支持 ASIL-B，在芯片級提供高級診斷，并能夠檢測內部故障并將自身置于安全狀態以防止不必要的車輛行為。

下一個挑戰將越來越多地看到工作環境具有越來越苛刻的工作溫度。同樣，隨著車輛電氣化程度的提高，對泄漏場的免疫力將變得越來越普遍，功能安全要求也將如此。


審核編輯：劉清