對于電機來說，要實現(xiàn)更好的控制效果，可以從三個方向下手，位置控制、速度控制和力矩控制。為了實現(xiàn)更好的位置控制，那就離不開傳感器。角度傳感器就是其中一種應用廣泛的傳感器。

角度傳感器，又或者說角度編碼器，可以通過軸的旋轉(zhuǎn)來切割光柵實現(xiàn)測量，或者通過磁場來檢測角度變化。不管是基于哪種技術方案，做角度傳感器的廠家一般都有著自家獨門的技術。從技術上來說，不同技術手段并沒有高下之分，但不同技術打磨出的產(chǎn)品自然會有著不一樣的特點，發(fā)揮特長的側(cè)重點也會不一樣，那這些特點究竟有哪些不同？

TDK TMR角度傳感器

TDK在TMR技術上的領先在全球范圍內(nèi)都是名列前茅的，這種結構復雜且工藝要求和成本都很高的傳感器具有磁電阻效應大、磁場靈敏度高等獨特優(yōu)勢。TDK通過TMR技術，成功開發(fā)了耐噪音能力強，且擁有高輸出、角度精度優(yōu)異特點的傳感器。這些溫度特性良好、穩(wěn)定性優(yōu)異的角度傳感器在車載應用用途廣泛。

TAA和TAB系列就是TDK基于TMR技術的角度傳感系列，它們能夠測量360°的角度，能在最廣泛溫度和磁場變化范圍內(nèi)保持高精度和穩(wěn)定性。整個系列結合在MCU中運行的簡單算法，能補償剩余非常低的角度誤差，并允許在整個磁場范圍內(nèi)操作，而角精度沒有任何改變。

以TAB4140-BAAB為例，－40℃到150℃的工作溫度是此類傳感器溫度覆蓋最高的。標準范圍內(nèi)20mT到80mT，拓展范圍內(nèi)80mT到120mT的磁場覆蓋也足夠?qū)?。在所有標準范圍?nèi)，這個系列能做到最大±0.43°的精度。成熟的TMR技術運用的確帶來了更快速地響應和更高的精度。

如果說基于TMR的大動態(tài)范圍、高靈敏度以及高精度的角度傳感有什么缺點，那就是會稍微貴一點。

多維 TMR磁性角度傳感器

多維科技是國內(nèi)最早開始TMR技術研發(fā)的公司，通過引入國外先進技術打破TMR芯片的國外壟斷。

上圖是TMR3004系列，是多維磁性角度傳感器系列中精度較高的系列。說是較高，其實在和TDK的系列比還是稍遜一些，±1.5°的誤差是多維角度傳感的最小誤差，但和其他掌握TMR技術的廠商比還有很大進步空間。TMR3004 采用兩個獨特的推挽式惠斯通電橋結構設計，每個惠斯通電橋包含四個高靈敏度TMR傳感元件，這種結構有效地補償了傳感器的溫度漂移。

極寬的工作場范圍、最高的空氣間隙不敏感性以及優(yōu)異的抗環(huán)境磁場干擾能力是這個系列的亮點。但要說最大的特點，那就是其輸出信號極大，大到不需要信號放大處理電路。這是因為兩個獨特電橋結構設計，使得其輸出信號的最佳峰值可達工作電壓的90%。如果說高精度、快速響應，寬覆蓋范圍是TMR技術的固有優(yōu)勢，那么做出自己的大輸出信號和特色電橋結構則是大技術框架下的自家特色。

MPS電磁角傳感器

上面兩家都是基于TMR來做的，但掌握TMR技術的公司畢竟是少數(shù)。MPS電磁角傳感器MagAlpha使用的是一種區(qū)別于普通電磁感應技術的全新測量方法。從表現(xiàn)出的性能來看，低延遲是該技術的其中一大特點，角度傳感轉(zhuǎn)速可以高達100K/min。同時MagAlpha傳感器采用獨家的SpinAxis TM Hall測量技術，能提供數(shù)字化瞬時角度位置。SpinAxisTM采用一種相位檢測方法，避免了傳統(tǒng)技術中所需要的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換或者復雜的角度計算。

上圖中的MAQ473是一款帶ABZ增量和PWM輸出的9位至14位MagAlpha汽車級角度傳感器，依然采用了現(xiàn)在最常見的非接觸式傳感。我們可以從其中窺見MPS在角傳感器上的獨到之處。作為一款9至14的高分辨率產(chǎn)品，其快速數(shù)據(jù)采集和處理能力可以提供0至60,000轉(zhuǎn)/分鐘轉(zhuǎn)速的精確角度測量。

集ABZ增量和PWM輸出于一身的角度傳感器的確不算常見，MAQ473保證了每圈1-1024可編程脈沖的增量12位ABZ正交編碼器接口與14位PWM輸出，帶奇偶校驗位的SPI串行接口用于角度讀取和其他芯片配置。MAQ473可支持的磁場強度范圍和尺寸配置也十分寬泛，支持同軸和離軸兩種模式。3mmx3mm的小封裝加上12mA電流在功耗上也容易讓汽車廠商接受。這么看來，低延遲、電磁拓撲結構和低功率是MPS在MagAlpha系列主打的三大特點。

小結

不難看出，每家做角度傳感的廠商都有著自己的絕活，不管基于何種技術方案，都做出了自己的風格特色。不同技術手段并沒有高下之分，這些不同技術打磨出的有著不同特點的產(chǎn)品可謂是“百花齊放”，著實讓人眼前一亮。