产品解读

离轴安装：昆泰芯 KTH5701/3D 霍尔芯片，让你的创意自由驰骋！

2023-09-15·昆泰芯微电子·阅读约 4 分钟

磁编码器芯片一般沿转轴轴线安装，采用 GMR 或 2D Hall 技术的芯片要求磁铁与芯片平行。本文以 KTH5701 三轴霍尔芯片为例，介绍磁编码器的安装方式，以及它的功能、特点与典型应用。

本文要点

KTH5701 可按 XY、XZ、YZ 轴信号选择平面安装或垂直安装
内置 16 位 ADC、温度传感器和 CORDIC，支持 SPI 或 I2C
可用于旋钮、摇杆和线性位置检测，符合 AEC-Q100 标准

磁编码器芯片常用于测量机器人、电机等设备的旋转运动。那么该如何正确安装这种芯片呢？今天，我们将以 KTH5701 三轴霍尔芯片为例介绍磁编码器芯片的安装方式。

磁编码器的安装方式

一般磁编安装方式

一般情况下，磁编码器芯片的安装方式是沿着轴线进行的，就好像在转轴的一端装有一个磁铁。然后，芯片被安装在与转子截面平行的位置上。这种方式的优势在于可以精确测量转子的旋转运动。

传统技术的限制

一些使用传统技术的芯片，如使用 GMR（巨磁电阻）或 2D Hall 技术的芯片，要求磁铁和芯片必须平行安装，因此在安装方面存在一些限制。有时为了使电路板（PCB）的安装更加便捷，需要让芯片垂直于磁铁面安装，但这些传统技术芯片无法轻松实现这一点。

更灵活的解决方案 KTH5701

KTH5701 是一款先进的磁编码器芯片，它采用了独家研发的三轴霍尔技术，提供了更灵活的安装方式。这款芯片不仅可以测量 X 轴、Y 轴和 Z 轴三维信号，还可以根据需要选择不同的安装方式。

如果使用 XY 轴信号，可以像上图一样平面安装。
如果使用 XZ 轴信号，也可以使 Y 轴垂直安装。
使用 YZ 轴信号，可以使 X 轴垂直安装。

KTH5701 芯片能够精确测量磁场的强度，并输出特殊的电压信号。这使得它非常适合中高速编码器应用，是一种理想的选择。

磁编码器芯片背景知识

磁编码器芯片是一种用于测量旋转运动的装置，通常通过测量与磁铁相互作用的磁场来实现。霍尔传感器是一种常用于测量磁场的装置，它们可以检测磁场的强度和方向，并将其转换为电压信号。这些信号可以用于确定物体的位置、速度和角度等信息，广泛应用于各种自动化和控制系统中。

KTH5701 3D 霍尔

KTH5701 是一款数字输出的 3D 霍尔芯片，内部集成了 X 轴、Y 轴和 Z 轴三个独立的霍尔传感器。它通过高精度的运放和 16 位 ADC 将模拟信号转换成数字输出。外部主机可以使用 SPI 或 I2C 通信接口来读取测量数据。此外，KTH5701 还内置了一个温度传感器，用于进行磁场的温度补偿。

KTH5701 支持多种工作模式，包括持续感应模式、唤醒睡眠模式和单次测量模式，适用于不同的应用场景。它还具有 BUTT_OUT 管脚，用于检测磁铁与芯片之间的按键功能，并且可以配置为 Trigger 模式，以触发单次测量。

此外，KTH5701 集成了 CORDIC 算法，支持平面的角度输出，包括 XY 平面、XZ 平面和 YZ 平面。它还提供了幅值修调寄存器，极大方便了在轴和离轴两种常见的旋钮应用场景中的使用。同时，它支持所选平面对应的磁场阈值检测，使同一芯片能够同时进行旋钮和按键两种场景的检测。