該演示使用具有 360 度角度范圍的 TMAG6180-Q1 汽車級(jí)高精度模擬 AMR 角度傳感器來(lái)監(jiān)測(cè)把手位置。有一個(gè)徑向磁體嵌入到把手總成中，并以把手的旋轉(zhuǎn)軸為中心，如圖 4-11 所示。在 TMAG6180-Q1 的安裝中，AMR 檢測(cè)元件以同軸對(duì)齊的方式居中，使 TMAG6180-Q1 頂部離磁體表面約 1.5mm。磁體的高度為 12mm，半徑為 3.18mm。把手距離旋轉(zhuǎn)軸大約 98.52mm，這意味著每旋轉(zhuǎn)一度，把手移動(dòng)約 1.72mm。

圖 4-11 TMAG6180-Q1 位置和嵌入在把手中的磁體

圖 4-12 展示了 TI 磁感應(yīng)模擬器 (TIMSS) 在 360 度旋轉(zhuǎn)過(guò)程中對(duì)于這些磁體和傳感器位置的仿真結(jié)果。第一幅圖展示了當(dāng)磁體旋轉(zhuǎn)時(shí)磁場(chǎng)不斷變化的 X 和 Y 向量。由于同軸對(duì)齊，振幅匹配良好。第二幅圖展示了 TMAG6180-Q1 不斷變化的差分正弦和余弦模擬輸出。請(qǐng)注意，外部磁場(chǎng)每旋轉(zhuǎn) 360 度，AMR 輸出就會(huì)提供兩個(gè)周期。這是因?yàn)檩敵龅碾姎夥秶鸀?180。如果傳感器參考線與磁場(chǎng)方向之間的機(jī)械角度為 $\theta$ ，則 AMR 輸出分別對(duì)應(yīng)于 $\cos \left(2\theta \right)$ 和 $\sin \left(2\theta \right)$ 。通過(guò)利用第三幅圖中所示的霍爾傳感器的數(shù)字輸出，AMR 傳感器的角度范圍可擴(kuò)展到 360 度。也可以在 TIMSS 中使用參數(shù)掃描功能來(lái)模擬機(jī)械容差，從而了解對(duì)角度測(cè)量的潛在影響。

圖 4-12 ?TMAG6180-Q1 TIMSS 仿真結(jié)果

該演示的 GUI 在 arctan2 計(jì)算中使用 TMAG6180-Q1 正弦和余弦輸出以及 Q0 和 Q1 輸出來(lái)確定把手的旋轉(zhuǎn)角度。

圖 4-13 中的角度圖展示了 TMAG6180-Q1 隨時(shí)間推移測(cè)得的把手角度。在該演示中，當(dāng)把手在車門上處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，把手角度測(cè)量值約為 56°，而當(dāng) DRV8220 完全推出把手時(shí)的測(cè)量值約為 46°。把手從車門向外推出 17.4mm，這種情況下符合先前的計(jì)算模式，即每旋轉(zhuǎn)一度把手伸出約 1.72mm。

如果用戶希望把手的展開(kāi)角度更大或更小，可以調(diào)整這些角度限制。此外，當(dāng)用戶按下把手時(shí)，把手角度測(cè)量值約為 59°，而當(dāng)用戶拉動(dòng)把手時(shí)的測(cè)量值約為 45° 或更小。通過(guò)這些角度測(cè)量值可以輕松實(shí)現(xiàn)在按下把手時(shí)啟動(dòng)的其他功能，或者確保用戶拉動(dòng)把手時(shí)把手不會(huì)縮回。此視頻展示了該演示中的可展開(kāi)式車門把手位置檢測(cè)的完整操作過(guò)程。

圖 4-13 車門把手旋轉(zhuǎn)角度圖