线性位置检测 – CHI612替代TLE4997、MLX90251

       位置传感器能够检测物体的运动及测量从参考点的相对位移或位置。针对不同场合的应用，位置传感的需求又分线性位置传感、旋转位置传感和角度位置传感。在线性位置传感应用中，基于霍尔效应的线性霍尔IC是一种通用的方案。

       市面上有多种输出类型的线性位置传感器，包括电压输出、电流输出、PWM和SENT等。对于简单的线性位置检测，例如电动叉车手柄、游戏手柄、咖啡机手柄、调速开关、云台等应用，可考虑模拟电压量输出的线性霍尔芯片。

       对于叉车手柄等结构较为复杂的场合，可以配合特殊的磁路设计，并采用可编程的线性霍尔来实现特定需求的灵敏度以及更好的温漂性能和一致性。例如意瑞半导体的高性能可编程线性霍尔CHI612，高达0.02%/C的温度一致性，达到并超过国内外同类产品，线性度误差 ±1%，也是行业内优秀水平。

图2：CHI612功能框图（图片来自意瑞半导体CHI612 datasheet）

图3（左往右）：CHI612在温度为-40到150度零磁场下的电压变化小于5mV；

CHI612在-40到150度灵敏度变化小于 ±1%

       对于游戏机手柄这类应用，传统的机械连杆扳机手感欠佳，因为它是采用物理接触的驱动方式，会受润滑度、加工公差等影响。而霍尔扳机利用电磁感应，通过手指按压扳机产生的行程来改变磁场从而改变扳机的电信号，这样的方式可以实现更高的操作精度和准确度，且对于使用者来说手感会显著提升。在这类霍尔扳机的选型中，可以考虑固定灵敏度的线性霍尔IC，例如意瑞半导体的CH605,CH603, CH604等产品。

表1：模拟量输出的可编程线性霍尔位置传感器芯片

型号

工作温度

供电电压

灵敏度

封装

MLX90251

-40-150℃

4.5-5.5V

0.26-21mV/Gs

VA

MLX90295

-40-85℃

4.5-5.5V

0.26-21mV/Gs

VC

TLE4997

-40-125℃

4.5-5.5V

1.25-3mV/Gs

PG-TDSO-8

CHI612

-40-150℃

4.5-5.5V

0.85-28mV/Gs

TO92, TO94, SOT89

表2：模拟量输出的固定灵敏度霍尔位置传感器芯片

型号

工作电压

工作电流

灵敏度

Linearity

ESD

封装

CH601

3V to 15V

4mA

1.5 mV/G, 5V

± 5%

6000V

TO-92S, SOT-23

CH603

4mA

3.3 mV/G, 5V

CH604

4mA

2.5 mV/G, 5V

CH605

4mA

5.0 mV/G, 5V

CH606

4.5V to 5.5V

7mA

1.25 mV/G, 5V

± 1%

8000V

TO-92S, TO-94, SOT-89

CH607

7mA

2.5 mV/G, 5V

CH608

7mA

3.125 mV/G, 5V

CH609

7mA

5 mV/G, 5V