微傳科技推出汽車輪速傳感器新品VCW1885/VCW1886

市場背景

ABS防抱死制動系統(tǒng)作為汽車上最重要的安全系統(tǒng)之一，主要用于在汽車制動時，自動控制制動器制動力的大小，防止汽車在緊急剎車時車輪抱死，使汽車在制動狀態(tài)下仍能轉(zhuǎn)向，保證汽車的制動方向穩(wěn)定性，并避免滑移和甩尾等危險情況的發(fā)生。汽車輪速傳感器作為ABS系統(tǒng)中的關(guān)鍵傳感元件，主要用于測量汽車車輪轉(zhuǎn)速。輪速傳感器檢測每個車輪轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)速信號，并傳輸給ABS的ECU系統(tǒng)。當(dāng)車速達(dá)到設(shè)定值時，緊急剎車制動，ABS系統(tǒng)就開始工作，實現(xiàn)控制制動，從而使汽車剎車達(dá)到最佳剎車距離。

目前市面上輪速傳感器主要有：磁電式輪速傳感器、霍爾式輪速傳感器以及磁阻式輪速傳感器。磁電式輪速傳感器雖然結(jié)構(gòu)簡單，無需供電，但其響應(yīng)頻率不高，當(dāng)車速過低時，信號太弱，當(dāng)車速過高時，容易產(chǎn)生誤差信號，并且其抗電磁波干擾能力差，測試準(zhǔn)確度較低。霍爾式輪速傳感器利用霍爾效應(yīng)原理制成，頻率響應(yīng)高，抗電磁波干擾能力強(qiáng)，是目前市場上使用廣泛的輪速傳感器之一。而磁阻式輪速傳感器是霍爾式輪速傳感器的升級，相較于霍爾技術(shù)，在靈敏度、精度、信噪比和抗干擾能力等性能上都有一個量級的提升，在汽車輪速傳感器應(yīng)用上，有著突出的性能優(yōu)勢。

VCW1885/ VCW1886是微傳科技開發(fā)的首款磁阻式汽車輪速傳感器，用于ABS系統(tǒng)，可實時提供汽車車輪輪速、轉(zhuǎn)向、工作氣隙等關(guān)鍵信息。VCW1885/ VCW1886基于各向異性磁阻（AMR）的工作原理，相對于霍爾式輪速傳感器主要優(yōu)勢在于：

AMR磁阻式輪速傳感器具有極低的jitter(<0.1%)，遠(yuǎn)低于霍爾式輪速傳感器的2~3%，使其在能夠精確監(jiān)測輪速的同時，還具有胎壓監(jiān)測功能。

AMR磁阻式輪速傳感器能容忍更大的感應(yīng)氣隙Airgap，最大可達(dá)5.5mm左右，在劇烈顛簸的路況下也不易丟失信號，具有優(yōu)秀的魯棒性。

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AMR磁阻式輪速傳感器相對于霍爾式更易于安裝，側(cè)面感應(yīng)時無需彎折。???

AMR磁阻式輪速傳感器高精度、高響應(yīng)以及優(yōu)異的防震動、高穩(wěn)定等性能，在自動泊車輔助功能上有更加明顯的性能優(yōu)勢，是汽車自動駕駛的制動系統(tǒng)的安全保障。

新品介紹

VCW1885/1886是微傳科技自主研發(fā)的一款主動式/被動式磁阻輪速傳感器，它在一個超小型封裝內(nèi)集成了AMR磁阻傳感器和高精度數(shù)模處理電路以及濾波電容，同時在封裝體表面安裝一個永磁背磁鐵，客戶可直接將其與充磁磁環(huán)、鐵磁性齒輪配合使用，無需額外配件。

VCW1885/1886靈敏度高、響應(yīng)快，可實現(xiàn)高動態(tài)范圍的響應(yīng)，支持從零轉(zhuǎn)速到4.25KHz的高轉(zhuǎn)速測量，滿足各種車型各種極端情況下輪速測量的要求。與此同時，其內(nèi)部具有特殊的差分電路設(shè)計，對汽車上復(fù)雜電磁環(huán)境引起的靜態(tài)和動態(tài)磁場都具有極強(qiáng)的抗干擾性。

VCW1885/1886采用兩線式電流輸出，具有三種輸出協(xié)議類型，分別為標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，PWM協(xié)議，和AK協(xié)議輸出類型。

VCW1885/1886產(chǎn)品性能在jitter值、感應(yīng)氣隙airgap等重要參數(shù)方面已達(dá)到國際領(lǐng)先NXP KMI83/84系列產(chǎn)品水平，在響應(yīng)頻率上更優(yōu)，可實現(xiàn)NXP的KMI83/84輪速傳感器的完美國產(chǎn)替代。

工作原理

VCW1885/ VCW1886分別為主動式、被動式磁阻傳感器，安裝于汽車車輪的輪轂。如下圖所示，主要工作原理區(qū)別在于：(a)主動式，對應(yīng)的車輪齒圈為N/S磁極交替排列的磁性輪，此時傳感器芯片感受N/S磁極的交替磁場，在車輪旋轉(zhuǎn)時，輸出對應(yīng)N/S磁極變化的輪速信息；(b)被動式，對應(yīng)的車輪齒圈為典型的鐵磁性齒輪，此時傳感器芯片在背磁鐵的幫助下感受齒頂和齒底處不同的交替磁場，在車輪旋轉(zhuǎn)時，輸出對應(yīng)齒頂和齒底交替變化的輪速信息。

主動式/被動式工作原理圖

1.1 主動式VCW1885的感應(yīng)方向與N/S多極磁環(huán)的旋轉(zhuǎn)方向平行，當(dāng)多極磁環(huán)旋轉(zhuǎn)時，則沿著旋轉(zhuǎn)方向上會產(chǎn)生周期性的磁場變化，而傳感器感應(yīng)周期變化的磁場，進(jìn)而輸出相應(yīng)的速度脈沖信號。在實際使用時，貼有背磁鐵的封裝體表面遠(yuǎn)離多極磁環(huán)，而無背磁鐵的表面接近多極磁環(huán)，如下圖所示。

主動式汽車輪速傳感器感測方向圖

1.2 被動式VCW1886的感應(yīng)方向與鐵磁性齒輪的旋轉(zhuǎn)方向平行，當(dāng)齒輪旋轉(zhuǎn)時，則沿著旋轉(zhuǎn)方向上會產(chǎn)生周期性的磁場變化，而傳感器感應(yīng)周期變化的磁場，進(jìn)而輸出相應(yīng)的速度脈沖信號。在實際使用時，貼有背磁鐵的封裝體表面遠(yuǎn)離齒輪，而無背磁鐵的表面接近齒輪，如下圖所示。

被動式汽車輪速傳感器感測方向圖

功能模塊

VCW1885/ VCW1886主要功能模塊如帶隙基準(zhǔn)電壓源、ADC電路、數(shù)字處理電路、脈沖驅(qū)動電路等都有專門優(yōu)化和改進(jìn)，避免了傳統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、抗干擾性不足的缺點(diǎn)，解決了過去由于輪速過低或過高而不能準(zhǔn)確處理信號的問題，與此同時保證傳感器芯片在極大的溫度范圍、較寬的電壓范圍和多種電磁干擾的情況下仍能準(zhǔn)確地運(yùn)行，信號處理流程簡單、輸出信號精度高，同時具有優(yōu)秀的電磁兼容性和高可靠性。

輸出協(xié)議

3.1標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議

VCW1885/ VCW1886標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的輸出為ICCL和ICCH的高低電流切換，當(dāng)檢測到基于磁場信號從正過零時，輸出電流從ICCL向ICCH電流切換，當(dāng)檢測到磁場信號從負(fù)過零時，輸出電流從ICCH向ICCL電流切換。ICCL和ICCH的典型值分別為7mA和14mA。標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的輸出波形如下圖所示，由輸出波形的周期可以直接得到實時的輪速信息。

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標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議輸出

3.2 AK協(xié)議

AK協(xié)議是汽車行業(yè)制定的特殊輸出協(xié)議，VCW1885/ VCW1886基于AK協(xié)議4.0版來設(shè)計的，提供車輪轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向信息。如下圖、表所示，描述了協(xié)議輸出和數(shù)據(jù)位的信息。

AK協(xié)議輸出

AK協(xié)議的數(shù)據(jù)位信息（*為默認(rèn)值）

3.3 PWM協(xié)議

VCW1885/ VCW1886也提供PWM協(xié)議輸出，PWM脈沖信號提供車輪轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向和氣隙的信息。在磁場信號每一次過零時，就會輸出PWM脈沖信號，通過PWM脈沖信號的周期可以得到轉(zhuǎn)速信息，通過PWM信號的脈沖寬度可以得到轉(zhuǎn)向和工作氣隙信息。PWM協(xié)議的脈寬調(diào)制方案如圖下所示。