角度传感器应用电路设计档.doc

磁阻式传感器KMZ41的特点:
内部包含有两个有磁阻构成的、位置成正交的、独立的电桥(Wheatstone Bridge)。其内部结构如下图所示:
将KMZ41置于有X轴、Y轴构成的平面上,当旋转磁场强度变化时,KMZ41就会产生两路正弦输出的信号,两信号的相位差就代表芯片轴向与磁场方向的夹角a,输出信号波形如下图所示:


图1 图2
图1为KMZ41产生的两路正弦输出信号;图2为芯片轴向与磁场方向的夹角。
UZZ9001的内部结构与工作原理:
UZZ9001的芯片内部包括A/D转换器1和A/D转换器2、滤波器、算法逻辑、SPI接口、时钟振荡器、;逻辑控制及复位等。UZZ9001Y与KMZ41连接,能够将磁阻式传感器KMZ41输出的两个有相位差的正弦信号转换成数字信号输出,与微控制器配套构成一个角度测量系统。
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角度传感器部分设计:
方案一
由UZZ9000和KMZ41构成的角度检测电路:
UZZ9000为线性电压输出式角度传感器调理器电路,输出电压与被测角度信号成正比;测量角度的范围是0~180°,且在0~100°范围内;测量误差小于±°°;测量范围和输出零点均可调节;电源电压范围为+~+;电源电流为10mA;工作温度范围是-40~+150℃。
由UZZ9000和KMZ41构成的电压输出式角度检测电路如图所示。改变R2和R3的比值,可以调节传感器1的偏移量;改变R4和R5的阻值,可以调节传感器2的偏移量;改变R6和R7的比值,可以调节零点偏移;改变R8和R9的比值;可以调节测量角度范围。电阻R2~R9可以采用电位器代替。电路输出电压送至数字电压表或者微控制器系统,即可显示出被测角度值。该电路可广泛用于发动机凸轮/曲轴速度及位置检测、节流阀控制、转向操作控制、汽车中的ABS系统等领域。
方案二
由UZZ9001和KMZ41构成的角度检测电路
与UZZ9000线性电压输出方式不同,UZZ9001采用SPI串行接口的数字输出方式,输出数字信号与被测角度信号成正比;其精度与UZZ9001相同。
由UZZ9001和KMZ41构成的数字输