電子發燒友網報道（文/李誠）隨著各類智能終端應用不斷向電氣化的轉變，使得市場對磁性位置傳感器需求的呼聲也愈發強烈，尤其是在汽車電子及工業自動化領域。3D霍爾磁性位置傳感器結合霍爾效應可對X、Y、Z三個軸向的磁場分量進行測量，進而實現更高效、高精度的實時控制功能。

在汽車領域，3D霍爾磁性位置傳感器能為智能輔助駕駛系統提供更高精度的轉向、制動、變速箱和節氣門系統等，進行有關安全的關鍵性參數進行測量，保證汽車智能輔助駕駛系統的安全性和穩定性，是汽車電氣化、智能化快速增長的一大關鍵。

在工業自動化領域，3D霍爾磁性位置傳感器多用于工業機器人關節轉向部分，為機器人提供高分辨率、高效的電機轉向反饋。隨著工業機器人功能的不斷強化和應用場景的不斷拓展，機器人關節數量也在成倍地增加，對3D霍爾磁性位置傳感器用量的需求也在快速增長。

為加速終端應用智能化的快速發展，TI、TDK等眾多企業相繼推出了滿足工業、汽車應用要求的3D霍爾磁性位置傳感器，用于提高設備的實時控制能力和優化系統效率。

TI首款高精度3D霍爾位置傳感器

此前，TI為助力工業智能化的發展，推出了一款專用于工業自動化應用的3D霍爾磁性位置傳感器TMAG5170。雖說該傳感器是TI的首款3D霍爾位置傳感器，但在數據讀取精度、安全性與系統功耗方面與同類競品相比均有不小的提升。

TI為保證該傳感器在測量精度與電機運動速度方面的二者兼得，提高在實際應用中的綜合性能，采用了高通量讀數和高精度線性測量的方法。通過二者的結合，即使在20ksps的高數據吞吐速率的情況下無需矯正也能保證其精度，無需額外的矯正以及誤差補償，有利于簡化電路的設計以及靈活性，降低產品的開發成本，縮短研發周期。在常溫條件下，線性測量最大誤差也僅有2.6%，與其他品牌同類產品相比總誤差值降低了約30%。

在工業應用中，安全與效率是備受關注的一部分，為避免因3D霍爾位置傳感器的故障導致設備停機以及其他問題出現，造成一系列不必要的損失。TI在該傳感器中加入了一整套包括磁場、溫度、通信等多個方面在內的智能診斷系統，以此保證終端應用的穩定性與可靠性。通過片上集成的方式，減少了外圍診斷電路的鋪設，產品物料使用方面也有不同程度地降低，對于大批量生產的設計而言，這款傳感器具有較高的性價比。

在系統功耗優化方面，TMAG5170片上集成了數據計算處理單元，可為系統中所使用MCU分擔25%的工作負載，因此TMAG5170與低功耗的MCU也能完成高精度的采樣。同時，TMAG5170還可通過多種工作模式切換，實現電能利用率的最大化。基于多種工作模式和采樣率的優勢，與同類型產品相比，該傳感器的功耗至少可降低70%。

TDK基于3D HAL技術的霍爾磁性位置傳感器

在汽車應用方面，TDK于去年11月，推出了一款符合ISO 26262 ASIL-B標準的汽車級3D霍爾磁性位置傳感器HAR 3927。該傳感器采用了TDK獨有的3D HAL感應專利技術，該技術能夠通過磁場在X、Y、Z三個方向上的分量相對強度進行測量，檢測角度最高為360°，并對抗外部雜散磁場。

基于360°的檢測角度，在實際應用中該傳感器適用于在加速踏板、電子節氣門控制、旋鈕式換擋器以及后軸轉向系統中進行旋轉角度的檢測。同時還能在離合器或制動踏板、變速器系統、汽缸和閥門位置感應等應用中進行線性位置檢測。

HAR 3927是一款冗余的傳感器，傳感器內部集成了兩顆霍爾位置傳感器芯片，并將這兩顆芯片堆疊的方式封裝在傳感器內部，以此保證這兩款芯片磁場位置占比的一致性和測量數據輸出的同步性，同時還降低了傳感器的整體體積，提高在開發過程中產品布局的靈活性。

在測量數據輸出方面，該傳感器可輸出17個可變的標定點和33的固定標定點，輸出格式可以根據實際需求選擇模擬輸出或數字SENT輸出。同時還可以通過對非易失性存儲器編程，進行誤差補償，提高測量精度以保證車輛行駛的安全性。

總結

在工業4.0、汽車智能化的快速發展浪潮中，打開了3D霍爾磁性位置傳感器的市場，刺激了新產品的迭代。相信在不久的未來，將會有更多兼具高速度和高精度的3D霍爾磁性位置傳感器進入市場，助力智能化的發展。