【经验】解析轮速传感器芯片常用输出协议

时间： 2022-05-09 来源：意瑞半导体

代理服务

技术支持

批量订货

意瑞半导体的轮速传感器芯片提供了几种不同的输出协议，每种输出协议对应的输出信号都有一些区别，对应不同的应用场景以及程序的需求。根据特定的情况选取一个合适的轮速传感器输出协议非常重要。本文会介绍不同输出协议的区别及优劣势。表1总结了最常用的几种轮速传感器的输出协议。

*产品型号尾缀“C”的版本代表内置电容。

1. 标准协议

轮速传感器在测量齿轮转速时，被测量的运动部件会经过传感器的前端，引起磁力线密度的变化。标准协议是轮速传感器中最简单的协议，CH503（C）内置两个霍尔盘，将霍尔盘间的差分信号调整并且放大，当输入信号越过其最大值和最小值的算术平均值时发生切换（例如正弦信号的过零点)，即输出从ON变为OFF，反之亦然。一个有效的传感器输出只能处于OFF或ON两种状态，分别用低电流和高电流表示，最终输出方波信号，如图1所示。

对于只需要速度信息、不需要方向信息的应用来说，标准的速度协议非常适合选用，在允许的气隙范围内，方波信号的输出都是很稳定的，CH503（C）的占空比波动小、延时较小，在高速的轮速下输出参数依然稳定有效。但是这种协议的缺点就是无法输出其他信息，例如方向以及气隙警告等。

2. PWM协议

PWM协议的电流与标准协议类似，电路中的开和关状态由高和低电流来表示。磁输入信号的每一次过零都会触发一个输出脉冲，通常每个轮齿旋转的周期会产生固定脉冲数，速度信息就可以根据输出脉冲率提供，输出信号的连续上升沿之间的间隔时间就是脉冲率。除了速度信号以外，还会通过PWM调制的方式改变输出脉冲的宽度，从而提供更多的信息。

关于方向的定义，如图2所示，CH504（C）芯片带丝印的面朝向目标齿轮，齿轮从芯片GND引脚侧往V_DD侧转时，输出脉冲传递的是DR-R的方向信息；而当目标齿轮从V_DD侧往GND侧转时，输出脉冲传递的是DR-L的信息。两个方向信息以不同的脉冲宽度体现，可以帮助控制单元了解此时齿轮转动的方向。同样，如果气隙超出临界值的时候，输出的脉冲长度变化也会给出警告信息。具体的脉宽调制的宽度取决于传感器芯片的编程。PWM协议的输出波形如图2所示。

相较于标准协议，PWM协议不仅仅是提供速度信息，还有方向和气隙警告等信息。车轮的正反转判断信息大大提高了轮速传感器在智能方面的应用。

3. AK协议

AK协议包含一个I_HIGH的速度脉冲和后续的九位数据信息位，速度脉冲是提供齿轮的速度信息，后续的数据信息位提供更多的其他信息，例如方向以及气隙信息等。这些数据信息位是曼彻斯特编码，一帧数据内，数据段的波形，若检测到电流上升沿则表示数据1，电流下降沿表示数据0。编码1和0由I_MID和I_LOW组成，可以看出AK协议的速度信号由三种电流构成。数据信息位的0和1代表了各自不同的信息，每一位数据信息位也有各自的信息，例如方向或者是气隙警告。CH505（C）的输出波形由图3所示，AK协议数据信息如表2所示。

可以看出数据中包含了气隙有效性、方向有效性与正反转信息，这些单个数据可以在电控单元上被解码，从而获得具体状态的信息。即便是静止的状态下(Standstill mode)，速度脉冲消失，但是后面的数据位依然能输出，对于需要智能轮速传感器的应用十分重要。然而AK协议中由于传输消息的时间会很长，高速状态下改为只输出其中几位数据位，所以目标轮转动的最大速度可能会受到一定的限制。

4. 结论

本文就常见的几种轮速传感器的协议做了一些介绍，分析了它们的特点以及优劣势。不难看出，在不同的应用场景下，选择一个更合适的输出形式非常重要，协议的选择是高度依赖于应用程序的需求的。可以根据需求从CH50X系列中挑选标准协议、PWM协议、及AK协议三种输出形式的轮速传感器，更多详细的数据信息可以通过规格书来获取。

发送到邮箱 |
+1 赞 0
收藏
评论 0
| 转发至：

本文由圆明园驯兽师转载自意瑞半导体，原文标题为:轮速传感器芯片的输出协议介绍，本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系，我们将立即进行删除处理。

全部评论（0）

暂无评论

【经验】齿轮pitch值对霍尔传感器IC CH504的影响

意瑞半导体霍尔传感器IC CH504在实际应用中与齿轮密切接触，因此齿轮的种类规格对芯片的适配能力也是一种考验。本文中将为大家解析齿轮pitch值对霍尔传感器IC CH504的影响。

2023-05-11 - 设计经验代理服务技术支持批量订货

意瑞半导体（Cosemitech）专注于传感与控制等IC的研发与生产，是获国家批准的高新技术企业。自成立以来，公司各类产品累计出货量超6亿颗，覆盖上百家海内外客户，涵盖汽车、工业、家电、医疗和通信等市场。在霍尔传感器IC领域，意瑞拥有较为齐全的产品序列，包括霍尔开关、单芯片霍尔电流传感器IC、线性霍尔和轮速传感器IC等。产品严格按照车规级标准设计，以高可靠性、低失效、高性能著称。

霍尔开关霍尔锁存电流传感器芯片线性霍尔器件轮速传感器芯片

代理服务线上商城技术资料

意瑞半导体携10余款车规级芯片和先进设备亮相2022慕尼黑华南电子展，助力汽车电子产业发展

意瑞半导体精彩亮相2022慕尼黑华南电子展，本次展出了10余款车规级芯片和4个高性能产品系列合集，助力国内外厂商及产业发展；展会期间，意瑞半导体技术专家们与莅临现场的众多来宾深入交流，向他们深入阐述了意瑞半导体本次参展的情况及未来的市场前景展望。

2022-11-25 - 原厂动态代理服务技术支持批量订货

CH504 & CH504C Differential Wheel Speed Sensor IC with PWM Protocol

描述- 该资料介绍了CH504和CH504C差分轮速传感器IC，具有PWM协议。该产品采用两线电流接口，集成了1.2 nF的电容，提供单芯片解决方案。它具有动态自校准原理、大工作气隙，能够检测速度、旋转方向、装配位置和气隙警告。产品适用于4.5 V至24 V的宽工作电压范围和-40°C至150°C的宽温度范围。

型号- CH504,CH504-N,CH504C,CH504C-N

2023/8/9 - 意瑞半导体 - 数据手册 - Rev1.1

突破 | 意瑞半导体ABS轮速传感器芯片荣获ISO 26262功能安全体系认证

意瑞半导体ABS轮速传感器芯片通过了德国莱茵TÜV（TÜV Rheinland）的ISO 26262 ASIL-D功能安全流程认证，是国产半导体芯片在汽车半导体芯片功能安全领域的重要突破。

2024-10-19 - 原厂动态代理服务技术支持批量订货

意瑞半导体推出霍尔开关IC和电流传感器IC等产品，车规级标准设计，具有高可靠性、低失效等特点

意瑞半导体专注于传感与控制等IC的研发与生产，是获国家批准的高新技术企业。在霍尔传感器IC领域，拥有较为齐全的产品序列，包括霍尔开关、单芯片霍尔电流传感器IC、线性霍尔和轮速传感器IC等。产品严格按照车规级标准设计，以高可靠性、低失效、高性能著称。

2021-12-31 - 原厂动态代理服务技术支持批量订货

带AK协议的CH505和CH505C差速轮速传感器IC

描述- 该资料介绍了CH505和CH505C两款差分轮速传感器IC，具有AK协议接口。这些传感器集成了电容，提供单芯片解决方案，并具有工厂编程选项以优化性能。它们支持动态自校准，具有宽的运行范围和温度范围，能够检测速度、旋转方向、气隙等信息。

型号- CH505C-N,CH505,CH505-N,CH505C

Aug 2023 - 意瑞半导体 - 数据手册 - Revision 1.1 代理服务技术支持批量订货查看更多版本

意瑞带AK协议的ABS轮速传感器芯片CH50X系列，带反向保护功能，ESD可达12kV

本文就AK协议做了一些介绍。在实际应用场景下，选择一个合适的输出形式非常重要，协议的选择是高度依赖于应用程序的需求的。意瑞的CH50X系列中有标准协议、PWM协议及AK协议三种输出形式的轮速传感器芯片，客户可以根据自身的产品特性来适配相应型号。

2022-12-27 - 原厂动态代理服务技术支持批量订货

CH50X系列

描述- 该资料介绍了CH50X系列ABS轮速传感器芯片家族，包括多种型号（如CH503/CH504/CH505），这些芯片支持标准、PWM和AK协议输出，并具备功能安全ASIL-B系统的能力。目前产品处于样片阶段。

型号- CH503,CH505,CH504,CH50X FAMILY,CH50X,CH50X系列

2022/5/25 - 意瑞半导体 - 数据手册代理服务技术支持批量订货

意瑞荣获“年度创新IC设计公司奖”，其高集成度芯片已广泛用于国内外主流OEM及全球知名Tier1厂商

意瑞半导体凭借其IC设计领域持续的技术创新及突出的市场成就荣获2023中国IC设计成就奖之“年度创新IC设计公司奖”。意瑞专注于传感与控制等IC的研发与生产。其高集成度、高性能芯片广泛应用于国内外主流OEM及全球知名Tier1厂商。

2023-04-03 - 原厂动态代理服务技术支持批量订货

新增国产车规级霍尔芯片供应商，可编程灵敏度达1mV/G~24mV/G

意瑞半导体专注汽车级霍尔，提供高可靠性、高性能的汽车电子解决方案，其已经量产的可编程、低噪声、高精度线性霍尔芯片CHA611，获得AEC-Q100合格认证，采用超小型封装，便于与磁芯集成，形成高精度电流传感模块。

2021-12-22 - 公司动态代理服务技术支持批量订货

【视频】新品预告：支持AK协议输出的ABS轮速传感器芯片，为车辆提供更加智能、可靠的检测

描述- 意瑞半导体专注于智能传感和智能控制领域，提供包括磁电流传感器、ABS轮速传感器芯片在内的多种产品。公司成立于2014年，总部位于上海，拥有3个研发中心，核心团队来自意法半导体等知名企业。产品涵盖汽车级芯片方案，包括霍尔开关、锁存、角度传感器芯片等，广泛应用于汽车、电动工具、工业等领域。意瑞半导体致力于提供高可靠性、智能化的解决方案，以满足新能源车和工业电源产品的需求。

型号- CH503,CHA611,CH704,CH50X

意瑞半导体 - 商品及供应商介绍代理服务技术支持批量订货