在電機控制系統(tǒng)中，大多數(shù)時候磁編碼器芯片會參與整個系統(tǒng)的閉環(huán)控制，它的性能會顯著影響整個閉環(huán)系統(tǒng)的表現(xiàn)。隨著磁編碼器技術的發(fā)展，磁編碼在以往很多利用光學編碼器的應用里展現(xiàn)出了更耐用的特性，慢慢的磁性編碼器成為工業(yè)應用中的主流選擇。磁編碼芯片中通常是能感應電壓變化的霍爾效應器件，或者是磁阻器件，目前霍爾效應器件居多，磁阻效應的器件性能更高但是成本也更大。

磁編碼芯片噪聲、分辨率與絕對精度

作為傳感類芯片，磁編碼芯片在使用過程中肯定有配套的外部磁路，編碼芯片本身的核心性能更在很大程度上又決定了編碼器的性能。磁編碼芯片的幾個關鍵性能指標，噪聲、分辨率以及絕對角度精度都是選擇磁編碼芯片時必須要考慮的指標。

噪聲是所有電子系統(tǒng)設計時都無法繞開的問題，雖然噪聲源很多，但是基本上都有專門的電路來處理這些噪聲，對于磁編碼器芯片來說，噪聲主要是電阻和MOS的熱噪聲。噪聲的強弱會直接影響到分辨率。過大的噪聲將使相鄰的步進難以分辨，也就是說有效分辨率實際上是降低了的。因此如何在各個環(huán)節(jié)中抑制噪聲是磁編碼芯片首先要考慮的問題。

絕對角度精度則定義了整個量程內任一點與該點理想值的偏差。目前從各家磁編碼芯片在絕對角度精度上的校準來看，普遍能做到±0.5°到±1°左右，裝配完成后進行校準能提高到±0.05°到±0.1°左右。

磁編碼芯片技術應用

在磁編碼芯片上，動態(tài)角度誤差補償（DAEC）是一種AMS革命性的新技術，它能夠提供接近零的輸出延遲和超快刷新率。這種技術可用于高精度角度位置檢測、高速旋轉系統(tǒng)和BLDC 電機。在傳感器工作時對角度誤差進行動態(tài)補償，消除高轉速下的角度測量滯后。

這種補償直接在器件內部進行，不需要額外的外部補償系統(tǒng)。通常有些高性能應用會使用外部補償系統(tǒng)，利用單獨磁敏感元件以及分立的運放、AD轉換器和MCU等器件來扼制編碼器芯片噪聲。與這種方案相比，補償在傳感器內部進行更小巧，成本上也更可控。另一方面，外部補償系統(tǒng)不可避免會有采樣誤差等其他系統(tǒng)誤差，內部補償則不需要這種情況。

MPS則提供了一種新的測量角度方法，其應用的SpinAxis Hall測量技術能提供數(shù)字化瞬時角度位置。這種相位檢測方法，避免了傳統(tǒng)技術中所需要的模擬數(shù)字轉換或者復雜的角度計算。

（SpinAxis Hall測量技術編碼器芯片，MPS）

SpinAxis Hall測量技術利用一組霍爾板陣列，以非常高的速度連續(xù)采樣，可以瞬間捕捉每個1μs的角度，而不需要a-d轉換或弧切線計算。這意味著能夠在更寬的磁場范圍內工作，為磁鐵定位提供了更大的靈活性。

英飛凌基于霍爾傳感、AMR、GMR以及TMR的傳感技術全部覆蓋，能提供種類最多的磁性角度傳感。以GMR為例，磁編碼器式GMR在高速檢測中響應速度比霍爾和AMR都更快，避免了輸出響應速度慢導致50%占空比無法實現(xiàn)的情況，如果50%占空比出現(xiàn)偏差，轉速計算和旋轉方向檢測也會由于時序錯配導致檢測精度惡化，這一點上完全不用擔心。

而且英飛凌的集成磁阻（ixMR）技術將上述技術進行融合，提供了最佳的性能和最高的質量。同時還提供了創(chuàng)新的堆疊安裝技術，將兩個獨立的傳感組合在標準且節(jié)省空間的TDSO封裝中，該封裝僅約 1 毫米厚。感應元件上的磁場更均勻，占用空間更小。

小結

磁編碼器芯片在實際使用中能達到的精度不僅取決于芯片本身，還取決于磁鐵的性能、磁鐵的安裝精度等多種因素。各廠商通過不同的技術手段實現(xiàn)了不同分辨率下更優(yōu)異的性能，可以說各有所長。另一方向，在更高分辨率的應用領域，各廠商也都在不遺余力地通過新的校準方法或技術手段來提高磁編碼絕對精度。

審核編輯 ：李倩