電路功能與優(yōu)勢(shì)
圖1所示緊湊型雙芯片電路提供非接觸式各向異性磁阻（AMR）測(cè)量解決方案，可用于角度或線(xiàn)性位置測(cè)量。該雙芯片系統(tǒng)在180°范圍內(nèi)具有優(yōu)于0.2°的角精度，在0.5英寸范圍內(nèi)具有2 mil（0.002英寸）線(xiàn)性精度，具體取決于所用磁體的尺寸。
該電路適用于高速、高精度、非接觸式角度和長(zhǎng)度測(cè)量關(guān)鍵型應(yīng)用，比如機(jī)床速度控制、起重機(jī)角度控制、無(wú)刷直流電機(jī)和其他工業(yè)或汽車(chē)應(yīng)用。
圖1.磁阻角度和線(xiàn)性檢測(cè)系統(tǒng)（原理示意圖：未顯示去耦和所有連接）
電路描述ADA4571是一款各向異性磁阻（AMR）傳感器，集成信號(hào)調(diào)理放大器和ADC驅(qū)動(dòng)器，以及用于溫度補(bǔ)償?shù)臏囟葌鞲衅鳌?/span>
ADA4571產(chǎn)生兩路模擬輸出，指示周?chē)艌?chǎng)的角位置。
ADA4571集成一個(gè)AMR傳感器和一個(gè)固定增益（標(biāo)稱(chēng)值G = 40）儀表放大器。ADA4571可提供有關(guān)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)角度的干凈且經(jīng)過(guò)放大的余弦和正弦輸出信號(hào)。T輸出電壓范圍與電源電壓成比例。
傳感器含有兩個(gè)互成45°角的透磁合金惠斯登電橋。x-y傳感器平面的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)提供兩路正弦輸出信號(hào)，且傳感器與磁場(chǎng)方向的角度（α）頻率翻倍。在x-y平面的均質(zhì)場(chǎng)內(nèi)，輸出信號(hào)與z方向（氣隙）的物理位置無(wú)關(guān)。
正弦和余弦輸出端的輸出電壓擺幅范圍為7% VDD至93% VDD.有兩個(gè)診斷頻段（VDD的0%至7%和VDD的93%至100%），因而可向所有內(nèi)部連接提供焊線(xiàn)斷開(kāi)檢測(cè)。
ADA4571采用8引腳SOIC封裝。
VSIN和VCOS輸出的輸出阻抗為50Ω，采用外部10 nF電容時(shí)組成318 kHz噪聲濾波器。
AD7866是一款雙通道、同步采樣、12位、1 MSPS SAR ADC.RANGE引腳的極性確定模擬輸入范圍和輸出編碼。如果片選信號(hào)變?yōu)榈碗娖綍r(shí)該引腳連接邏輯高電平，則下次轉(zhuǎn)換的模擬輸入范圍為0 V至2×VREF（0 V至5 V），為ADA4571 AMR傳感器的0.35 V至4.65 V信號(hào)提供大約350 mV裕量。
將REFSEL引腳連接至低電平可配置ADC使用內(nèi)部2.5 V基準(zhǔn)電壓源。VREF引腳提供該電壓，但將其用于系統(tǒng)的其他位置前必須先使用緩沖器。DCAPA引腳和DCAPB引腳采用470 nF電容去耦，確保ADC正常工作。
AD7866同步采樣傳感器的兩個(gè)通道。數(shù)字字通常在DOUTA和DOUTB端提供。每個(gè)數(shù)據(jù)流包括1個(gè)前導(dǎo)零，隨后是3個(gè)狀態(tài)位，再加上12位轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。然而，保持CS引腳為低電平并持續(xù)額外16個(gè)時(shí)鐘周期，則兩個(gè)數(shù)字字均可從一個(gè)通道（DOUTA）獲取。因此，SPI接口允許在一條數(shù)據(jù)線(xiàn)路上訪(fǎng)問(wèn)兩個(gè)通道。
AD7866的兩個(gè)ADC輸入均帶有雙通道多路復(fù)用器。A0輸入引腳上的邏輯0允許A1和A2輸入端轉(zhuǎn)換，而A0輸入引腳上的邏輯1允許B1和B2輸入端轉(zhuǎn)換。ADA4571的溫度傳感器輸出連接AD7866的B1輸入，并允許對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行軟件溫度校準(zhǔn)。
磁阻（MR）理論
磁阻是存在外部磁場(chǎng)時(shí)，材料改變其電阻值的能力。最常用的MR傳感器基于AMR技術(shù)。
圖2.各向異性磁阻示例
