在現(xiàn)代工業(yè)自動化和智能交通系統(tǒng)中，角度和位置檢測的精確度直接影響著整個系統(tǒng)的性能和可靠性。傳統(tǒng)的檢測方案往往面臨安裝復雜、易受干擾和精度有限的挑戰(zhàn)。MT6620是由麥歌恩（現(xiàn)隸屬納芯微）推出的基于固定磁極霍爾磁感應技術開發(fā)的新一代適用于離軸（off-axis）角度和位置檢測的傳感器芯片，為角度和位置檢測提供優(yōu)秀解決方案。

一、工作解析，高集化系統(tǒng)架構

MT6620是一顆基于霍爾陣列磁感應技術和先進的信號處理技術的位置和角度傳感器芯片。其工作流程為：

當對應極距為2mm的磁柵尺或磁環(huán)（需適配2mm固定極距、4mm固定對極的徑向充磁規(guī)格）從芯片內集成的固定2mm極距的霍爾感應陣列上方經(jīng)過時，霍爾陣列會隨磁柵尺的移動或磁環(huán)的轉動，輸出兩路正余弦模擬電壓信號；

信號通過模擬前端電路的放大和濾波后，進入ADC（模數(shù)轉換器）進行數(shù)字量化；

量化后的信號進入DSP（數(shù)字信號處理器），完成補償、校準、角度求解及角度與誤差監(jiān)測，最終輸出精準數(shù)據(jù)，可根據(jù)適配系統(tǒng)選擇對應輸出模式。

另外芯片中還集成了低壓差穩(wěn)壓模塊（LDO）、時鐘振蕩器（OSC）、電可擦除可編程存儲器（EEPROM）、插值器（Interpolator）等核心模塊，實現(xiàn)高集成度設計。

功能框圖

二、技術創(chuàng)新，讓復雜變簡單

MT6620的核心性能提升在于提供了客戶端方便的自校準模式（無需數(shù)據(jù)交互），不僅能補償由安裝偏差帶來的正、余弦輸入信號的失調、幅度誤差以及相位誤差，還可修正磁鐵不理想導致的非線性問題，大大提升INL特性。該模式要求磁環(huán)、磁柵尺連續(xù)運動，但可以是非勻速的，具體步驟如下：

（1）安裝固定好芯片和磁環(huán)/磁柵尺的相對位置；

（2）磁環(huán)需以40對極/分鐘~3000對極/分鐘速度旋轉，保持16個對極；磁柵尺需要確保在0.16米/分鐘~12米/分鐘的速度區(qū)間內運行至少16個對極；

（3）通過將CAL-ENB引腳拉低（或者將寄存器“SOFT-AUTOCAL”寫1），使得芯片進入自校準狀態(tài)。然后通過STATUS引腳輸出的PWM波形（50%表示校準中、25%表示校準失敗、>99%表示校準成功）或“CAL_STATE”寄存器值（0x0未校準、0x1校準中、0x2校準失敗、0x3校準成功），來判斷芯片的自校準狀態(tài)。自校準成功后，芯片會自動保存參數(shù)，需等待≥500ms后，再將CAL-ENB引腳拉高或者將“SOFT-AUTOCAL”寄存器寫0，退出自校準模式；

（4）若校準失敗，則要給MT6620重新上電后再次嘗試。

MT6620創(chuàng)新的自校準模式降低了系統(tǒng)調試難度，有助于提高安裝效率和生產(chǎn)良率。

三、多輸出模式，靈活適配

MT6620如同傳感器界的“社交達人”，具備豐富的輸出模式，可適配不同類型的控制系統(tǒng)：

與傳統(tǒng)控制系統(tǒng)“沒有代溝”——提供類似傳統(tǒng)光電編碼器的增量ABZ輸出，增量輸出最高分辨率為2500脈沖/磁對極，任意整數(shù)分辨率可編程，或者是10000步/磁對極；

與電機控制系統(tǒng)“相談甚歡”——MT6620也提供了增量UVW輸出，分辨率支持1~63對極/磁對極，任意整數(shù)對極可編程；

與簡單控制器“做朋友”——PWM輸出，通過單線輸出可提供分辨率為12位的絕對角度數(shù)據(jù)，頻率在125Hz~2kHz可編程，極性支持高/低電平有效切換；

與數(shù)字系統(tǒng)“稱兄道弟”——提供3線SPI接口，供上機位或MCU來讀取芯片內部的16位角度數(shù)據(jù)及診斷狀態(tài)，也可進行編程操作；SPI時序包含CSN下降沿到SCK上升沿延時、時鐘周期等關鍵參數(shù)，數(shù)據(jù)傳輸遵循特定協(xié)議，附帶CRC校驗和安全字機制。

MT6620就像“懂多種語言的翻譯官”，面對不同的客戶系統(tǒng)，總能找到合適的“語言”溝通。且芯片內置的EEPROM存儲器支持3.3V~5.0V電壓范圍內編程，擦寫次數(shù)可達1000次，在150℃環(huán)境下數(shù)據(jù)保存時間長達10年，進一步增強設計靈活性。

四、卓越性能，滿足嚴苛要求

MT6620在性能參數(shù)上同樣表現(xiàn)卓越，其角度精度達到±0.2°，差分非線性（DNL）±0.05°，瞬態(tài)噪聲僅0.01°rms，遲滯窗口典型值0.022°，測量精準度高，能精準測量細微的角度和位置變化。工作環(huán)境上，MT6620其上能“忍耐”125℃的高溫，下能“抵抗”-40℃的嚴寒，ESD防護符合AEC-Q100標準——人體接觸放電（VHBM）±4.0kV、充電器件放電（VCDM）±1.0kV，可適應嚴苛工作環(huán)境。工作電壓范圍為3.3~5.0V，極限范圍3.0V~5.5V，可適應多種電源環(huán)境；工作電流典型值為25mA，低功耗。采用TSSOP-24封裝，尺寸緊湊（長7.700~7.900mm、寬4.300~4.500mm），兼具高集成度與易安裝的特點。

產(chǎn)品特性

封裝外觀圖

五、應用場景，多領域大展身手

MT6620固定2mm磁感應極距的特性，使其既適用于離軸角度檢測，也能用于直線位移檢測，大大拓展了應用范圍，在多個領域具有廣泛應用前景。

在智能交通系統(tǒng)中，精確的角度和位置檢測是保障系統(tǒng)可靠性的關鍵。MT6620采用AEC-Q100測試評估標準，完全可滿足智能交通行業(yè)對精度和穩(wěn)定性的高要求。

在工業(yè)自動化領域，MT6620可用于電機控制、機器人關節(jié)定位、線性執(zhí)行器位置檢測等場景。例如，在工業(yè)伺服系統(tǒng)中，其提供高分辨率的增量ABZ輸出，可用于替代傳統(tǒng)的光電編碼器；其高分辨率和小封裝特性，使其特別適合類似機器人關節(jié)角度檢測般的空間受限的應用場景。

2024慕尼黑上海電子展上，麥歌恩將MT6620作為重點產(chǎn)品展示，可以看出該公司對這一產(chǎn)品的重視以及其在市場中的競爭力。

六、結語：讓解決方案變簡單

MT6620憑借其創(chuàng)新的自校準技術、靈活的輸出選項和卓越的性能參數(shù)，成為離軸檢測應用的優(yōu)秀解決方案。對于使用者而言，它通過自校準技術有效降低了系統(tǒng)安裝的復雜度和對機械精度的依賴，同時卓越的性能提供了可靠的精確測量解決方案，闡釋了技術進步的真正意義——不是讓規(guī)則變得更復雜，而是讓解決方案變得更簡單。

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審核編輯 黃宇