角度测量与安装

在轴 / In-axis

磁铁装在轴端，芯片感应中心与转轴同心

是什么

在轴安装指对径充磁（diametric，沿直径方向一半 N、一半 S）的圆片或圆柱磁铁装在轴端，芯片正对磁铁端面，其感应中心落在转轴的延长线上。磁铁转动时，芯片平面内得到两路幅值相等、相位差 90° 的正弦分量，角度由这两路分量的反正切得到。

单对极磁铁转一圈对应一个信号周期，不需要拼接即可给出 0 ~ 360° 的单圈绝对角度，上电即可读出当前位置。

为什么它的误差来源最少

感应点位于磁铁中心附近、磁场最对称的区域，两路分量天然等幅、正交，剩余误差主要来自偏心、倾斜与充磁不均，形态上以一圈一次、两次的低次谐波为主，校准模型简单。

这也意味着在轴精度的前提是「真的同心」。芯片感应中心一旦离开磁铁转动中心，两路分量就开始不等幅、不正交，误差形式向离轴靠拢。

怎么装

对准的是芯片的感应中心，不是封装外形中心。封装中心、晶圆（die）中心与感应中心可能是三个不同的点，感应中心的位置以数据手册的封装图为准。

磁铁直径相对芯片感应区留出余量，中心附近的均匀区越大，对偏心越宽容。转轴与磁铁座优先选用非导磁材料，或让导磁零件远离磁铁，否则磁通被分流、磁场被扭曲。

带中心通孔的环形磁铁，正对芯片的恰是没有磁体的区域：场强与均匀区都与实心磁铁不同，气隙和公差要按实际几何重新核算，不能沿用实心磁铁的经验值。

要点提示

在轴的前提是轴端可用。轴要贯穿、或轴端已被联轴器、刹车、线束占据时，只能改用离轴。

常见误区

每条标题是常听到的说法，下方是工程上的实际情况。

差不多对准就算在轴

在轴与离轴的分界是感应中心是否落在转动中心上。偏出去的量越大，越要按离轴的误差模型评估，偏多少必须算出来，不能靠「看着对上了」。

按封装外形居中贴装就对准了

部分器件的感应中心有意偏离封装中心，按外形居中反而引入偏心。以手册标注的感应中心坐标为准。

转轴贯通到芯片一侧也能做在轴

芯片与转轴要占同一条中心线。轴必须穿过芯片所在位置时，只能改用离轴或中空轴方案。

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正文涉及的原理与指标，在这些产品系列上用得到。

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