磁传感技术指南：提升精度与抗干扰能力

磁传感技术作为现代传感领域的重要组成部分，不仅提升了位置和电流传感应用的性能，还通过其非接触式特性缩小了产品尺寸并降低了成本。本文将详细介绍如何利用差分传感等技术提高磁传感器的精度和可靠性，特别是在复杂电磁环境中的应用。

精确测量的重要性

在汽车、机器人、航空航天以及医疗等行业中，对传感解决方案的精度要求日益增加。例如，在电动汽车（EV）电池管理和电机驱动中，即使微小的误差也可能导致系统效率低下甚至故障。随着系统复杂性的增加，对于亚度级的角度传感精度和1%至2%的电流传感精度的要求变得尤为关键。然而，高灵敏度往往伴随着更高的噪声敏感性，因此需要采用如差分传感、噪声消除和屏蔽改进等技术来确保温度稳定性和精度。

干扰源及其影响

磁传感器容易受到自然和人为外部磁场的影响，即使是地球磁场也可能造成干扰。此外，电机定子的漏磁通和其他载流元件产生的磁场也会对测量结果产生负面影响。为了克服这些问题，通常需要使用屏蔽措施或差分传感技术。

差分传感拓扑

差分传感是一种有效的手段，它通过比较不同点的磁场差异来消除共模干扰，特别适用于存在大量杂散磁场的环境。这种设计方式可以通过多个传感元件（如平面霍尔元件或TMR元件）实现，从而有效过滤掉不必要的外部干扰，专注于目标信号的精确测量。

差分传感的优势包括：

消除对外部场的共同干扰；

提升信号保真度，聚焦于目标磁信号；

在汽车和工业应用中提供更高的精度。

实现方法与应用场景

在电流传感中，差分传感通常涉及在载流导体两侧放置两个霍尔效应传感器以检测磁场变化。而在位置传感方面，则是通过对不同点的磁场进行比较来过滤干扰。值得注意的是，差分传感器需与目标磁体同轴对齐以避免误判为干扰场。

对于需要在复杂电磁环境中实现精确位置传感的应用，如汽车油门控制、电动助力转向系统及机器人关节检测，差分传感都是不可或缺的技术。MPS的MA900和MAQ79010FS等传感器便是基于这一原理设计的产品，广泛应用于汽车和工业领域。如需MA900和MAQ79010FS产品规格书、样片测试、采购、BOM配单等需求，请加客服微信：13310830171。

应用案例分析

汽车行业：磁传感器在EPS系统中用于精确测量转向角；在BMS中监控电池充放电状态；在牵引电机控制系统中提供实时电流反馈。

消费类应用：紧凑型低功耗传感器被应用于游戏手柄、智能手表等设备中，不仅延长了电池寿命，还支持更小的设计尺寸。

医疗行业：差分传感器在MRI设备、假肢控制及手术机器人中提供了高精度的位置和运动监测。

结论

面对不断增长的对更小、更精确且抗干扰能力强的传感器的需求，磁传感技术显得尤为重要。特别是对于那些易受外部磁场干扰影响的行业，如汽车、工业自动化和医疗设备，差分传感技术的应用显著提高了系统的可靠性和准确性。MPS提供的位置和电流传感器正是基于这些先进技术，帮助工程师们解决了实际工程中的诸多挑战。