
自從發(fā)明了硅芯片以來,電子工程師就使用半導(dǎo)體領(lǐng)域的所謂“固態(tài)”技術(shù)來取代笨重的機(jī)械設(shè)備。在廣泛的電子產(chǎn)品中,艾邁斯半導(dǎo)體AS5600磁性旋轉(zhuǎn)位置傳感器之類的輕巧型電子元器件具有空間和重量優(yōu)勢。AS5600可取代智能家居和消費(fèi)電子設(shè)備(如洗衣機(jī)、冰箱、機(jī)器人或玩具)中的機(jī)械開關(guān)、按鈕和旋鈕。這款傳感器可提高電子設(shè)備的性能,并使之不易出現(xiàn)因摩擦或磨損而導(dǎo)致的故障,因而就比具有類似功能的機(jī)械產(chǎn)品更可靠、更耐用。此外,空間和重量優(yōu)勢可節(jié)省材料成本以及從工廠交付到消費(fèi)者手中的運(yùn)輸成本。

為什么家電制造商開始采用非接觸式技術(shù)
老式的按鈕、開關(guān)或傳感器通過以下機(jī)制操作:例如,當(dāng)按下按鈕時(shí),按鈕后面的彈簧被擠壓,從而將手指的力量轉(zhuǎn)移到執(zhí)行器上,而執(zhí)行器會(huì)記錄按鈕按下操作。每按一次,按鈕中的金屬彈簧受到的應(yīng)力次數(shù)就不斷增加,直到最終出現(xiàn)故障。即使在金屬疲勞使彈簧斷裂之前,灰塵、污垢、油脂或其他污染物也會(huì)堵塞機(jī)械裝置,使其無法再觸發(fā)執(zhí)行器。
AS5600無接觸式磁性位置傳感器可檢測兩極磁鐵平行于芯片上表面的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。沒有機(jī)械連接,所以沒有材料會(huì)磨損,也沒有易受污染的東西。基于AS5600的位置傳感器系統(tǒng)可操作數(shù)百萬次,在使用壽命期間不會(huì)出現(xiàn)任何性能降級(jí)。該產(chǎn)品的另一個(gè)版本,AS5601,還可以檢測垂直運(yùn)動(dòng),所以可用作按鈕和旋轉(zhuǎn)開關(guān)。
所有版本都可以幫助產(chǎn)品制造商實(shí)現(xiàn)節(jié)省空間的設(shè)計(jì):AS5600和AS5601均采用4.9mm × 6.0mm SOIC-8封裝。AS5600L也采用該封裝,甚至可以采用更小的芯片級(jí)封裝,面積大小僅為2.1mm x 2.6mm。

由于具有低功率模式,當(dāng)傳感器不使用時(shí),AS5600甚至適用于電池供電設(shè)備。低功耗還有助于制造商滿足更高的效率評級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求,如2021年3月,歐盟針對消費(fèi)電子產(chǎn)品實(shí)施的新能效標(biāo)簽計(jì)劃。
獨(dú)特的可靠性:免受雜散磁場干擾
在家用電器中,強(qiáng)大的電機(jī)會(huì)產(chǎn)生磁場,從而干擾磁性位置傳感器系統(tǒng)的運(yùn)行。為避免出現(xiàn)這種情況,艾邁斯半導(dǎo)體的每款磁性位置傳感器中都嵌入了獨(dú)特的差分傳感技術(shù),可自動(dòng)消除所有外部磁場的影響。該技術(shù)可確保傳感器只在目標(biāo)磁鐵運(yùn)動(dòng)引起磁場變化時(shí)工作。
為實(shí)現(xiàn)家用機(jī)器人手臂的平穩(wěn)運(yùn)動(dòng),或精確檢測洗衣機(jī)上程序選擇旋鈕的位置,AS5600采用了一款高速片上處理器。該處理器可執(zhí)行將磁場測量轉(zhuǎn)換為精確角度測量所需的復(fù)雜計(jì)算。
優(yōu)勢一覽
小巧的AS5600性能可靠、功耗低、不受雜散磁場影響,且價(jià)格也極具競爭力。設(shè)計(jì)人員若要評估這款產(chǎn)品,應(yīng)使用AS5600專用的評估套件,即AS5600-SO_EK_ST(可從艾邁斯半導(dǎo)體在線商店獲取)。

作者簡介:
Dominik Kullnig
Dominik Kullnig 于2012年加入艾邁斯半導(dǎo)體,自2019年2月以來一直從事應(yīng)用工程工作。他支持所有市場的主要客戶使用感應(yīng)式和磁性位置傳感器,如AS5600。
