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多轴线性和角度位置传感器

TMAG5170

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具有 SPI 总线接口的高精度、线性 3D 霍尔效应传感器

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TMAG5170

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Type 3-Axis linear Interface type SPI Magnetic sensing range (mT) 25, 50, 75, 100, 150, 300 Sensitivity error (%) 2.5 Sample rate (ksps) 20 Supply voltage (min) (V) 2.5 Supply voltage (max) (V) 5.5 Rating Catalog Operating temperature range (°C) -40 to 150
Type 3-Axis linear Interface type SPI Magnetic sensing range (mT) 25, 50, 75, 100, 150, 300 Sensitivity error (%) 2.5 Sample rate (ksps) 20 Supply voltage (min) (V) 2.5 Supply voltage (max) (V) 5.5 Rating Catalog Operating temperature range (°C) -40 to 150
VSSOP (DGK) 8 14.7 mm² 3 x 4.9
  • 高精度线性 3D 霍尔效应传感器，可优化位置检测速度和精度：
    • 线性测量总误差：±2.6%（25°C 时为最大值）
    • 灵敏度温漂：±2.8%（最大值）
    • 单轴转换率为 20ksps
  • 10MHz 串行外设接口 (SPI)，该接口具有循环冗余校验 (CRC)
  • 误差 < ±2°C 的内置温度传感器
  • 独立可选 X、Y 和 Z 磁性范围：
    • TMAG5170A1：±25，±50，±100mT
    • TMAG5170A2：±75，±150，±300mT
  • 5nA（典型值）深度睡眠模式电流
  • 仅消耗 1.5µA、可实现阈值检测的自主唤醒和睡眠模式
  • ALERT 功能，用以启动传感器转换或指示转换完成
  • 集成诊断功能，适用于故障检测
  • 具有增益和偏轴调节的集成角 CORDIC 计算
  • 2.3V 至 5.5V 电源电压范围
  • 工作温度范围：–40°C 至 +150°C
  • 高精度线性 3D 霍尔效应传感器，可优化位置检测速度和精度：
    • 线性测量总误差：±2.6%（25°C 时为最大值）
    • 灵敏度温漂：±2.8%（最大值）
    • 单轴转换率为 20ksps
  • 10MHz 串行外设接口 (SPI)，该接口具有循环冗余校验 (CRC)
  • 误差 < ±2°C 的内置温度传感器
  • 独立可选 X、Y 和 Z 磁性范围：
    • TMAG5170A1：±25，±50，±100mT
    • TMAG5170A2：±75，±150，±300mT
  • 5nA（典型值）深度睡眠模式电流
  • 仅消耗 1.5µA、可实现阈值检测的自主唤醒和睡眠模式
  • ALERT 功能，用以启动传感器转换或指示转换完成
  • 集成诊断功能，适用于故障检测
  • 具有增益和偏轴调节的集成角 CORDIC 计算
  • 2.3V 至 5.5V 电源电压范围
  • 工作温度范围：–40°C 至 +150°C

TMAG5170 是高精度线性 3D 霍尔效应传感器，适用于各种工业和个人电子产品应用。高集成度可在各种位置检测系统中提供灵活性和准确性。此器件在 X、Y 和 Z 轴具有 3 个独立的霍尔传感器。

精密信号链和集成 12 位 ADC 可实现高精度和低漂移磁场测量，同时支持高达 20ksps 的采样率。片上温度传感器数据可用于系统级漂移补偿。

集成角度计算引擎 (CORDIC) 为同轴和离轴角度测量拓扑提供完整的 360° 角度位置信息。使用用户选择的两个磁轴执行角度计算。该器件具有磁增益和偏轴校正功能，可减轻系统机械误差源的影响。

可以通过 SPI 配置 TMAG5170，以实现磁轴和温度测量的任意组合。多个传感器转换方案和 SPI 读取帧有助于优化吞吐量和准确性。专用的 ALERT 引脚可以在低功耗唤醒和睡眠模式期间充当系统中断，也可以被微控制器用来触发新的传感器转换。

TMAG5170 提供多种诊断功能来检测和报告系统和器件级故障。SPI 通信具有用户启用的循环冗余校验，以增强数据完整性。

该器件具有两个不同的可订购产品，以支持从 ±25mT 到 ±300mT 的宽磁场范围。

该器件在 –40°C 至 +150°C 的宽环境温度范围内能够保持稳定一致的优异性能。

TMAG5170 是高精度线性 3D 霍尔效应传感器，适用于各种工业和个人电子产品应用。高集成度可在各种位置检测系统中提供灵活性和准确性。此器件在 X、Y 和 Z 轴具有 3 个独立的霍尔传感器。

精密信号链和集成 12 位 ADC 可实现高精度和低漂移磁场测量，同时支持高达 20ksps 的采样率。片上温度传感器数据可用于系统级漂移补偿。

集成角度计算引擎 (CORDIC) 为同轴和离轴角度测量拓扑提供完整的 360° 角度位置信息。使用用户选择的两个磁轴执行角度计算。该器件具有磁增益和偏轴校正功能，可减轻系统机械误差源的影响。

可以通过 SPI 配置 TMAG5170，以实现磁轴和温度测量的任意组合。多个传感器转换方案和 SPI 读取帧有助于优化吞吐量和准确性。专用的 ALERT 引脚可以在低功耗唤醒和睡眠模式期间充当系统中断，也可以被微控制器用来触发新的传感器转换。

TMAG5170 提供多种诊断功能来检测和报告系统和器件级故障。SPI 通信具有用户启用的循环冗余校验，以增强数据完整性。

该器件具有两个不同的可订购产品，以支持从 ±25mT 到 ±300mT 的宽磁场范围。

该器件在 –40°C 至 +150°C 的宽环境温度范围内能够保持稳定一致的优异性能。
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TMAG5170 won second in Elektronik’s Product of the Year Measurement & Sensing category.

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设计和开发

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评估板

TMAG5170UEVM — TMAG5170 SPI 总线接口、高精度线性 3D 霍尔效应传感器评估模块

TMAG5170UEVM 是一个易于使用的平台，用于评估 TMAG5170 的主要特性和性能。此评估模块 (EVM) 包含图形用户界面 (GUI)，用于读取和写入寄存器以及查看和保存测量结果。此外，该 EVM 还包含一个 3D 打印的旋推模块，用于测试单个器件的角度测量和按钮的常用功能。
用户指南: PDF | HTML
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固件

TMAG5170-CODE-EXAMPLE — TMAG5170 and TMAG5170-Q1 C code example

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支持的产品和硬件

支持的产品和硬件

产品
多轴线性和角度位置传感器
TMAG5170 — 具有 SPI 总线接口的高精度、线性 3D 霍尔效应传感器 TMAG5170-Q1 — 具有 SPI 总线接口的汽车类高精度、线性 3D 霍尔效应传感器 TMAG5170D-Q1 — 具有 SPI 接口的汽车类高精度 3D 线性霍尔效应双芯片传感器
硬件开发
评估板
TMAG5170UEVM — TMAG5170 SPI 总线接口、高精度线性 3D 霍尔效应传感器评估模块
下载选项
计算工具

HALL-PROXIMITY-DESIGN — Magnetic Sensing Proximity Tool

HALL-PROXIMITY-DESIGN is a software tool that facilitates rapid iterative design for magnet and Hall-effect sensor systems.

支持的产品和硬件

支持的产品和硬件

产品
多轴线性和角度位置传感器
TMAG5170 — 具有 SPI 总线接口的高精度、线性 3D 霍尔效应传感器 TMAG5170-Q1 — 具有 SPI 总线接口的汽车类高精度、线性 3D 霍尔效应传感器 TMAG5173-Q1 — 具有 I²C 接口的汽车类高精度、线性 3D 霍尔效应传感器 TMAG5273 — 具有 I²C 接口的低功耗线性 3D 霍尔效应传感器
线性霍尔效应传感器
DRV5053 — 高电压（高达 38V）、线性霍尔效应传感器 DRV5053-Q1 — 汽车类、高电压（高达 38V）、线性霍尔效应传感器 DRV5055 — 具有模拟输出的比例式线性霍尔效应传感器 DRV5055-Q1 — 具有模拟输出的汽车级、比例式线性霍尔效应传感器 DRV5056 — 具有模拟输出的比例式单极线性霍尔效应传感器 DRV5056-Q1 — 具有模拟输出的汽车类、比例式单极线性霍尔效应传感器 DRV5057 — 具有 PWM 输出的线性霍尔效应传感器 DRV5057-Q1 — 具有数字 PWM 输出的汽车类线性霍尔效应传感器
霍尔效应锁存器和开关
DRV5011 — 小尺寸（采用 WCSP 和 X2SON 封装）、低电压（最高 5.5V）霍尔效应锁存器 DRV5012 — 低功耗（低至 3.3μA）、低电压（最高 5.5V）霍尔效应锁存器 DRV5013 — 高电压（高达 38V）、高带宽 (30kHz) 霍尔效应锁存器 DRV5013-Q1 — 汽车类、高电压（高达 38V）、高带宽 (30kHz) 霍尔效应锁存器 DRV5015 — 高灵敏度 (±2mT)、低电压（最高 5.5V）霍尔效应锁存器 DRV5015-Q1 — 汽车类、高灵敏度 (±2mT)、低电压（高达 5.5V）霍尔效应锁存器 DRV5021 — 低电压（最高 5.5V）、高带宽（高达 30kHz）单极开关 DRV5021-Q1 — 汽车类 2.5V 至 5.5V 霍尔效应单极开关 DRV5023 — 高电压（高达 38V）、高带宽（高达 30kHz）单极开关 DRV5023-Q1 — 汽车类 2.7V 至 38V 霍尔效应单极开关 DRV5032 — 低功耗（5Hz、<1µA）、低电压（最高 5.5V）开关 DRV5033 — 高电压（高达 38V）、高带宽（高达 30kHz）全极开关 DRV5033-Q1 — 汽车类 2.7V 至 38V 霍尔效应全极开关 TMAG5110 — 高灵敏度、2D、双通道、霍尔效应锁存器 TMAG5110-Q1 — 汽车类、高灵敏度、2D、双通道、霍尔效应锁存器 TMAG5111 — 高灵敏度、2D、双通道、速度和方向输出、霍尔效应锁存器 TMAG5111-Q1 — 汽车类、高灵敏度、2D、双通道、速度和方向输出、霍尔效应锁存器 TMAG5123 — 高压（高达 38V）、平面高精度开关 TMAG5123-Q1 — 汽车类平面、高精度、高压开关 TMAG5124 — 双线（电流输出）、高压（高达 38V）、高精度遥感开关 TMAG5131-Q1 — 汽车类低功耗（10Hz，1µA）低电压（低至 1.65V）霍尔效应开关 TMAG5231 — 低功耗、低压（1.65V 至 5.5V）霍尔效应开关 TMAG5328 — 电阻器可调节的低功耗霍尔效应开关
硬件开发
评估板
DRV5055-5057EVM — DRV5055、DRV5056 和 DRV5057 线性霍尔效应传感器评估模块 DRV5055EVM — DRV5055 评估模块 HALL-ADAPTER-EVM — 霍尔传感器分线适配器评估模块 TMAG5170UEVM — TMAG5170 SPI 总线接口、高精度线性 3D 霍尔效应传感器评估模块
软件
计算工具
HALL-PROXIMITY-DESIGN — Magnetic sensing proximity tool
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计算工具

SBAR012 — Angle Error Calculator for Linear 3D Hall-effect Sensors

Angle Error Calculator for Linear 3D Hall-effect Sensors
支持的产品和硬件

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产品
多轴线性和角度位置传感器
TMAG5170 — 具有 SPI 总线接口的高精度、线性 3D 霍尔效应传感器 TMAG5170-Q1 — 具有 SPI 总线接口的汽车类高精度、线性 3D 霍尔效应传感器 TMAG5273 — 具有 I²C 接口的低功耗线性 3D 霍尔效应传感器 TMAG5173-Q1 — 具有 I²C 接口的汽车类高精度、线性 3D 霍尔效应传感器 TMAG3001 — 采用 Wafer Chip-Scale Package、具有 I²C 和可编程开关的三轴线性霍尔效应传感器 TMAG5170D-Q1 — 具有 SPI 接口的汽车类高精度 3D 线性霍尔效应双芯片传感器
下载
模拟工具

TI-MAGNETIC-SENSE-SIMULATOR — TI Magnetic sensing simulation tool

The TI-MAGNETIC-SENSE-SIMULATOR (TIMSS) webtool estimates magnetic flux density and TI magnetic sensor outputs for magnetic position sensing systems. Select from our portfolio of magnetic sensors to thoroughly emulate electro-mechanical performance of your design. The tool supports various magnet (...)
支持的产品和硬件

支持的产品和硬件

产品
霍尔效应锁存器和开关
DRV5011 — 小尺寸（采用 WCSP 和 X2SON 封装）、低电压（最高 5.5V）霍尔效应锁存器 DRV5012 — 低功耗（低至 3.3μA）、低电压（最高 5.5V）霍尔效应锁存器 DRV5013 — 高电压（高达 38V）、高带宽 (30kHz) 霍尔效应锁存器 DRV5013-Q1 — 汽车类、高电压（高达 38V）、高带宽 (30kHz) 霍尔效应锁存器 DRV5015 — 高灵敏度 (±2mT)、低电压（最高 5.5V）霍尔效应锁存器 DRV5015-Q1 — 汽车类、高灵敏度 (±2mT)、低电压（高达 5.5V）霍尔效应锁存器 DRV5021 — 低电压（最高 5.5V）、高带宽（高达 30kHz）单极开关 DRV5021-Q1 — 汽车类 2.5V 至 5.5V 霍尔效应单极开关 DRV5023 — 高电压（高达 38V）、高带宽（高达 30kHz）单极开关 DRV5023-Q1 — 汽车类 2.7V 至 38V 霍尔效应单极开关 DRV5032 — 低功耗（5Hz、<1µA）、低电压（最高 5.5V）开关 DRV5033 — 高电压（高达 38V）、高带宽（高达 30kHz）全极开关 DRV5033-Q1 — 汽车类 2.7V 至 38V 霍尔效应全极开关 TMAG5110 — 高灵敏度、2D、双通道、霍尔效应锁存器 TMAG5110-Q1 — 汽车类、高灵敏度、2D、双通道、霍尔效应锁存器 TMAG5111 — 高灵敏度、2D、双通道、速度和方向输出、霍尔效应锁存器 TMAG5111-Q1 — 汽车类、高灵敏度、2D、双通道、速度和方向输出、霍尔效应锁存器 TMAG5115 — 具有低抖动（快速响应）的高速霍尔效应锁存器 TMAG5123 — 高压（高达 38V）、平面高精度开关 TMAG5123-Q1 — 汽车类平面、高精度、高压开关 TMAG5124 — 双线（电流输出）、高压（高达 38V）、高精度遥感开关 TMAG5124-Q1 — 汽车类 2 线高压（高达 38V）、高精度开关 TMAG5131-Q1 — 汽车类低功耗（10Hz，1µA）低电压（低至 1.65V）霍尔效应开关 TMAG5213 — 适用于低成本应用的高带宽 (30kHz)、高电压 (26V) 霍尔效应锁存器 TMAG5231 — 低功耗、低压（1.65V 至 5.5V）霍尔效应开关 TMAG5328 — 电阻器可调节的低功耗霍尔效应开关
线性霍尔效应传感器
DRV5053 — 高电压（高达 38V）、线性霍尔效应传感器 DRV5053-Q1 — 汽车类、高电压（高达 38V）、线性霍尔效应传感器 DRV5055 — 具有模拟输出的比例式线性霍尔效应传感器 DRV5055-Q1 — 具有模拟输出的汽车级、比例式线性霍尔效应传感器 DRV5056 — 具有模拟输出的比例式单极线性霍尔效应传感器 DRV5056-Q1 — 具有模拟输出的汽车类、比例式单极线性霍尔效应传感器 DRV5057 — 具有 PWM 输出的线性霍尔效应传感器 DRV5057-Q1 — 具有数字 PWM 输出的汽车类线性霍尔效应传感器 TMAG5253 — 具有使能引脚、采用超小型 X2SON 封装的低功耗线性霍尔效应传感器
多轴线性和角度位置传感器
TMAG3001 — 采用 Wafer Chip-Scale Package、具有 I²C 和可编程开关的三轴线性霍尔效应传感器 TMAG5170 — 具有 SPI 总线接口的高精度、线性 3D 霍尔效应传感器 TMAG5170-Q1 — 具有 SPI 总线接口的汽车类高精度、线性 3D 霍尔效应传感器 TMAG5170D-Q1 — 具有 SPI 接口的汽车类高精度 3D 线性霍尔效应双芯片传感器 TMAG5173-Q1 — 具有 I²C 接口的汽车类高精度、线性 3D 霍尔效应传感器 TMAG5273 — 具有 I²C 接口的低功耗线性 3D 霍尔效应传感器 TMAG6180-Q1 — 具有 360° 角度范围的汽车级高精度模拟 AMR 角度传感器 TMAG6181-Q1 — 具有集成匝数计数器的汽车级高精度模拟 AMR 角度传感器
硬件开发
评估板
DRV5011-5012EVM — DRV5011 和 DRV5012 超低功耗、数字锁存器霍尔效应传感器评估模块 DRV5032-SOLAR-EVM — DRV5032 超低功耗、1.65V 至 5.5V 霍尔效应开关传感器评估模块 DRV5055-5057EVM — DRV5055、DRV5056 和 DRV5057 线性霍尔效应传感器评估模块 DRV5055-ANGLE-EVM — DRV5055 角度评估模块 DRV5055EVM — DRV5055 评估模块 HALL-ADAPTER-EVM — 霍尔传感器分线适配器评估模块 HALL-HINGE-EVM — 适用于 TMAG5231 霍尔效应铰链的评估模块 HALL-HMI-ROCKER-EVM — 适用于具有霍尔效应开关的人机界面 (HMI) 翘板开关的评估模块 HALL-TRIGGER-EVM — 适用于非接触式霍尔效应变速触发器、具有外部磁场保护的评估模块 LDC-HALL-HMI-EVM — 适用于电感触控和磁旋钮非接触式用户接口设计的评估模块 TMAG3001EVM — TMAG3001 具有 I²C 和可编程开关的三轴线性霍尔效应传感器评估模块 TMAG5110-5111EVM — TMAG511x 高灵敏度 2D 双通道霍尔效应锁存器评估模块 TMAG5115EVM — TMAG5115 具有高灵敏度、低抖动和高电压的霍尔效应锁存器评估模块 TMAG5123EVM — TMAG5123 平面内高精度霍尔效应开关评估模块 TMAG5124EVM — TMAG5124 双线霍尔效应开关评估模块 TMAG5170DEVM — TMAG5170DEVM 高精度 3D 线性霍尔效应双裸片传感器评估模块 TMAG5170UEVM — TMAG5170 SPI 总线接口、高精度线性 3D 霍尔效应传感器评估模块 TMAG5173EVM — TMAG5173-Q1 具有 I²C 接口的汽车级、高精度、线性 3D 霍尔效应传感器评估模块 TMAG5253EVM — TMAG5253 低功耗线性霍尔效应传感器评估模块 TMAG5273EVM — TMAG5273 I²C 接口、低功耗线性 3D 霍尔效应传感器评估模块 TMAG5328EVM — 适用于 TMAG5328 电阻器可调节低功耗霍尔效应开关的评估模块 TMAG6180-6181EVM — 具有差分正弦和余弦模拟输出的 TMAG6180 和 TMAG6181 评估模块
软件
计算工具
HALL-PROXIMITY-DESIGN — Magnetic sensing proximity tool
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参考设计

TIDA-060045 — 具有精确、低延迟线性位置检测的四通道 3D 霍尔效应传感器参考设计

此参考设计使用带有高速 10MHz SPI 接口的单个或多个等距放置的 3D 霍尔效应传感器 TMAG5170 演示了 N45 磁体目标的高精度、低延迟线性位置检测，其中 Z 轴和 X 轴磁场强度以及 CRC 数据在单个 32 位帧中传输，从而实现低延迟和增强的数据完整性。具有 3.3V I/O 的数字接口与 C2000™ MCU LaunchPad 兼容，可以使用 C2000™、Sitara 或其他 MCU 评估我们的 3D 霍尔效应感应技术。
设计指南: PDF
参考设计

TIDA-060040 — 带有用于精确电机位置控制的霍尔效应传感器的绝对角度编码器参考设计

TIDA-060040 参考设计展示了精密电机控制应用（如机械臂控制）中典型的绝对角度编码方法。可以使用各种磁感应技术来实现角度编码。这通过检测两个磁通密度、B 场和自然为 90° 异相的矢量分量完成。在磁体旋转时，传感器输入为正弦波，这允许使用三角函数属性进行计算。

不过，由于系统的电气和机械特性，通常需要校正最终结果以达到最高精度。通常在大部分精密电机控制应用中，最终目标结果低于 0.1°。此设计探究了选择磁体、确定放置和校正系统级缺陷以达到高精度角度测量的过程。

设计指南: PDF
封装 引脚 CAD 符号、封装和 3D 模型
VSSOP (DGK) 8 Ultra Librarian
应遵守 TI 评估类商品的标准条款与条件。

订购和质量

包含信息：
  • RoHS
  • REACH
  • 器件标识
  • 引脚镀层/焊球材料
  • MSL 等级/回流焊峰值温度
  • MTBF/时基故障估算
  • 材料成分
  • 鉴定摘要
  • 持续可靠性监测
包含信息：
  • 制造厂地点
  • 封装厂地点

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支持和培训

视频