MPOS如何帮助汽车制造商满足汽车制造的安全和效率要求

在需要非常准确和精确测量角度（旋转）或线性运动的汽车应用中，磁位置传感器（MPOS）已成为组件的首选类型。 MPOS帮助汽车制造商满足汽车制造商的安全和效率要求，使OEM能够符合行业标准的规范，如ISO 26262（功能安全），以及政府规定的燃油效率标准。

与此同时，MPOS具有极高的电气，机械和环境稳定性，优于其他元件类型，如旋转变压器和电位器。通过使用MPOS，汽车供应商可以开发更小，更具成本效益的产品，并以更高的精度测量旋转。

传统上，完整的测量解决方案包括MPOS IC和安装在PCB上的少量外部元件。 PCB通常垂直于安装在轴或转子端部的两极磁铁固定，需要进行测量。

尽管安装在PCB上的元件总数可能很小，但对于汽车供应商而言，这仍然是比使用电位计制造的等效组件更复杂的组件。

本文探讨了使用作为系统级封装（SiP）生产的完整MPOS系统的情况，从而减轻了汽车供应商在实施磁位置传感时生产PCB组件的需求。

更坚固的封装更容易安装

MPOS需要少量外部元件才能在电子电路中安全可靠地运行。应用电路的典型示例 - 这是来自ams的AS5162汽车旋转位置传感器 - 如图1所示。

图1：来自ams的AS5162旋转式MPOS的典型应用电路板

为了让汽车供应商实施产品，例如作为踏板位置感应模块，它必须设计，布局和组装电路板，包括位置传感器，电阻器，电容器和任何所需的保护装置，并将它们连接到系统的其余部分。

但如果MPOS是作为SiP提供的，那么这个要求就会被消除：图1所示的整个应用电路将组合成一个封装的单元。

这有利于减少传感器及其相关组件占用的占地面积，并使制造商免于开发和组装PCB的需要。

由于MPOS解决方案安装在最终产品中的方式，SiP封装技术在应用的稳健性和性能方面也具有重要优势。用PCB构建的位置感应电路不能完全密封。这是因为PCB和外壳是应用的独立部件，并且通常外壳是模制的，并且PCB连接到外壳的盖子，一个单独的单元（见图2）。因此，在生产线上，必须将两个部件（盖子和壳体）相互连接。

但在旋转MPOS应用中，如果要进行精确的角度测量，传感器IC必须与轴或转子端的旋转磁铁精确对准。并且如果PCB附接到盖子，则盖子相对于壳体的位置的任何变化都可能导致传感器IC的输出的变化（这是不准确的）。

图2：应用中磁位置传感器的典型实现测量旋转位置

此外，盖子和外壳之间需要隔离器。该隔离器阻碍在非常恶劣的环境中使用磁性位置传感器，其中需要完全气密的组件来防止诸如油或水之类的液体进入。在这种情况下，需要在壳体和盖子之间设置额外的密封件以保护壳体内的部件。这种额外密封的应用增加了生产过程的成本和复杂性。

图3：SiP可以生产有保障的密闭外壳

相比之下，图3显示了作为SiP实现的MPOS如何可以容纳在完全包覆成型的外壳内：这种气密组件可以抵抗液体的进入，适用于最恶劣的汽车环境。此外，气密组件的故障分析更快更容易。