裸片磁阻桥 •双裸片X3G-OH044 •单片X3G- OH046 •卷带X3T-KMZ43；X3T-OH045
KMZ43T磁阻电桥 •25 kA/m
集成放大器磁阻桥 •集成温度补偿 •用于无刷直流电机和转向应用
KMZ41磁阻电桥 •100 kA/m
2011
- 新产品 内部资料 传感器解决方案 December 23
主要特色
– – – – – – 内置PTC过热保护 出色的可靠性 长期稳定性 低温漂移，使用寿命长 超强线性表现 多种封装形式：
• • 两引线TO-92和SOT23 玻璃二极管封装
应用
工业和消费电子
– – – – – – – 暖通空调，即HVAC 电源 电池充电器 电机和设备过热保护 电子式计量表 家用电器 吹风机和卷发器
恩智浦传感器解决方案
Henry Jeschke/Kim Wang
内部资料 传感器解决方案 December 23
恩智浦传感器产品系列
磁阻角度传感器 温度传感器 磁阻转速传感器
ASIC传感器 KMA199 KMA200 传感器桥 KMZ41 KMZ43T
-55 .. +150°C KTY81、SOD70 KTY82、SOT23 -40 ..+175/300°C KTY83、SOD68 KTY84、SOD68
– 高压(60-100V)绝缘硅芯片(SOI)工艺， – CMOS14技术
采用内部阻塞电容器(47nF)和负载电容器(2.2nF)设计，无需外部元件
– 单元件解决方案，无需PCB
内部资料 传感器解决方案 December 23
23
KMA系列产品对比
KMA200
超压/ 反向极性保护
KMA199
耦合浪涌和ESD脉冲 ，无电耦合
– 掉电检测功能(RL > 5k)
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19
KMA199
内部结构
封装形式，SOT880
磁阻桥
互联 引线框架
ASIC
VDD
保护二极管 GND
Vout
内部资料 传感器解决方案 December CRC和EDC监控：
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KMA199 – 主流角度传感器
产品简介
预校准磁场角度传感器系统 KMA200低成本高效新型号
符合AEC Q100 Rev E汽车标准
主要特点
– 3引线器件，仅提供模拟输出，标准5V电源 – 单线数字接口支持自定义设置和校准编程
– 集成浪涌保护和ESD电路
轴 稀土 永磁铁 H 传感器 混合基材
内部 磁化(M)
M H I 外部 磁场(H) 电流(I)
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9
磁阻(MR)技术
系统精度不会受时间、温度和机械应力变化造成的磁偏 移和磁漂移影响。 磁场强度无上限 出色的线性度和温度漂移特性实现高精度测量 优点
– 受机械公差影响小 – 外部永磁铁和传感器空气间隙大 – 受磁场干扰小 – 使用低本高效的铁氧体永磁体 – 能够在多种温度条件下的恶劣汽车工作环境中保持可靠的 系统性能
速度传感器
ABS/ ESP ECU
FlexRay 收发信机 MOSFET
角度传感器
轮速
转向角
资料来源:*ZFLS
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8
磁阻(MR)技术
磁阻效应
利用坡莫合金(NiFe)特性，借助外部永磁铁磁力线方向的 变化来改变坡莫合金的电阻值。 只要传感器在磁场饱和状态下工作，这种方法不受磁场强 度影响。 要测量机械角度，只需测量方向即可，无需测量外部磁场 强度。
节气门控制： 2个KMA200/199角度传感器
ABS： 4个OH191/18轮速传感器
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4
恩智浦ABS传感器专用领域
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5
转速传感器
适用于高级转速测量应用
曲轴 永磁铁
调节芯片
凸轮轴
磁阻传感器
部件细分图
ABS 传动系统
标准传感器 KMI1x 高端传感器 KMI4x，数字协议 与ABS主要客户建立长期 合作关系
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2
目标汽车应用
动力系统 电子节气门控制 涡轮增压器 废气再循环 可变气门 燃油液位传感器 线控换档变速箱 发动机和传动系统
传感器颜色分类
底盘与安全 ABS和ESP 转向角度传感器/ESP 转矩传感器/EPS
高度灵活性
– 可编程用户调整，包括零角度和角度范围 – 单封装(SiP)传感器系统 – 工厂校准，即买即用
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KMA210 – 单传感器模式
产品简介
第3代预校准磁阻角度传感器，带1个模拟输出 基于新型混合信号工艺ABCD9的ASIC，先进的双极-CMOS-DMOS
– 每次重启后执行循环冗余检查 – 保护逻辑单元在工作模式中校正数据字中的单比特错误 – 进入诊断模式检测双位错误 – 16位数据字内部保存为22位字
失磁检测：
– 低磁场强度检测
失电检测：
– 检查电源或接地线故障
比率 电压(V)
诊断区域 高钳位电压 最大输出 电压
低压检测：
– 低电压检测
低钳位电压 诊断区域 0 180 最小输出 电压 机械角度[°]
12
磁阻传感器桥
产品调查
角度测量准确可靠 持久耐用，非接触式测量
永久无磨损
测量精度不受机械公差影响 大温差工作范围：-40 ..+150 °C
主要技术参数 工作电压 角度范围 输出信号（Vpeak 单位：mV） 建议磁场强度 KMZ43T 5V 180° 正弦/余弦（典型值67） > 25 kA/m
KMA210
objective
+26.5V -16.5V
2个模拟；1个数字 -40 ..+160°C
+16V 反向：电流受限 1个模拟 -40 ..+160°C
输出数 环境温度范围 温度漂移错误： -25 .. +125°C (3sigma) -40 .. +140°C (3sigma) 参考25°C (3sigma) 线性误差： -40 .. +140°C -40 .. +160°C 诊断
汽车电子
– – – – – – 空调 冷却液（机油） 吸入空气（进气系统） 燃油温度 尾气 齿轮油
– 出色的导热性 – 良好的包胶模具能力
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温度传感器
产品系列
类型 工作温度[°C] 封装 R25 [Ohm] ΔR容差[%] KTY81 -55 ..150 SOD70 1000 / 2000 ±1 ..±5 KTY82 -55 ..150 SOT23 1000 / 2000 ±1 ..±5 KTY83 -55 ..175 SOD68 1000 ±1 ..±5 KTY84 -40 ..300 SOD68 1000 (R100) ±3 ..±5
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角度传感器的沿革
KMA系列
- 已发布产品 -
单片集成磁阻传感器 •基本角度测量功能 •技术规格尚未确定 •小尺寸封装
系统封装 – 主流 •基本功能 •耦合脉冲保护 •模拟输出
单传感器模块 数字输出 •SENT •PWM 单传感器模块 •基本功能 •超压保护 •模拟输出 •集成电容器
THD 两引线TO-92
SMD
玻璃二极管封装
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温度传感器
应用示例
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带集成放大器的磁阻传感器桥
产品概念
传感器性能与KMZ4x类似，但输出电压更大，支持输出温度补偿 支持标准微控制器的单极ADC应用
输出信号与供电电压成比例
输出信号 磁阻传感器 放大器 VTACC VOUT1
桥 电压
VOUT2 VITEMP
温度 传感器
器件电路图
角度偏差*
封装
0.05度（典型值）
SO8；提供裸片
* 与理想的正弦波形差异
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无刷直流电机传感器
市场需求
►
由磁阻传感器加放大器采用单一SO封装制成
磁阻传感器
信号整定
永磁铁
+ + -
线圈
uC
EC计算 功率电子器件
注： AMR - 180°，仅偶数磁极对
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7
底盘 － 电动助力转向
按需供能：电动助力
– 取消了液压部件（液压泵、液压管和液压油）
– 节约了空间、减少了重量，缩短了装配时间
降低油耗和碳排放：10 g/km*
角度传感器
EPS ECU
MOSFET FlexRay 收发信机 网络
M
角度传感器
扭力
转子位置
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10
各种磁阻角度传感器的主要部件
双磁阻传感器桥
惠斯通电桥 1a 1b
R1a R1b VV+
Vcc
1c
1d
R1c
R1d GND
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角度传感器的沿革