通过 TMR 传感器进行杂散场补偿

杂散场噪声导致的精度降低是磁传感器的常见问题。确保杂散磁场源和传感器之间的距离，或放置磁屏蔽，是设计上的主要限制，并导致更高的系统成本。此外，在调整补偿效率和成本之间的平衡时，很难选择合适的设计。作为解决方案，TDK提出了一种使用多个传感器抑制杂散磁场的方法。在下面的“补偿措施概述”中，通过使用两个传感器的输出差来补偿杂散磁场的影响，这两个传感器输出与磁场信号相反的相位。通过选择要使用的传感器的数量，可以选择合理的对策，同时考虑预期的杂散场和允许的角度误差。

补偿措施概述

・两个传感器放置在相对于磁铁信号磁场输出 180 度异相的位置（位置 1 和 2）。此时，关于杂散场的两个传感器输出基本同相且处于相同水平。

・使用差分输出增加了信号功率并抑制了杂散场噪声的影响。

传感器数量的效果比较

传感器的使用数量和布置方式可以根据目标精度和角度误差的原因进行调整，以得到改善。
*在我们的模拟条件下（磁铁 Br：270 mT，杂散场强度：5 mT）

计算方法（离轴放置）

第一步：将相邻两个传感器的sin和cos输出相加
*S12 = S1 + S2，以及S34、S56、S78
--> 抑制离轴角度检测时出现的二次谐波分量失真
第二步：找出步骤 1 中两个相邻传感器输出之和的差值
*S34 – S12 = S1234, S78 – S56 = S5678
--> 增加对杂散磁场的抵抗力
第三步：根据 S1234 和 S5678 计算 arctan
*角度 θ1234 从内侧传感器获得
*角度 θ5678从外侧传感器获得
第四步：比较内外传感器的检测角度值
*外传感器的磁场强度是内传感器的一半
*θ1234对杂散场的精度是θ5678的两倍
*所以2 x θ1234 – θ5678 = θ12345678
--> 可以进一步增加杂散场抵抗力