汽車應(yīng)用中磁阻傳感器系統(tǒng)的建模和仿真

　　結(jié)論

　　通過此項(xiàng)建模，可以分析與輸入信號呈函數(shù)關(guān)系的系統(tǒng)行為。圖 9 中的第一張圖表顯示通過改變傳感器和編碼器輪之間的距離而產(chǎn)生的磁輸入信號。此信號是有限元件仿真結(jié)果，之后 AMR 效應(yīng)可將此信號轉(zhuǎn)化成傳感器橋的電輸出信號。中間的圖表是模擬信號處理的結(jié)果。下面一張圖表顯示輸出信號。此器件使用 A 7/14/28 mA 協(xié)議。這種協(xié)議可用來傳送額外信息，例如感測旋轉(zhuǎn)或氣隙長度。除了這些結(jié)果之外，也可以檢查數(shù)字控制的運(yùn)行情況。圖 10 顯示的是 ModelSim 中的信號圖象實(shí)例。

　　通過MATLAB 進(jìn)行仿真控制并結(jié)合其他仿真器可創(chuàng)造更多選擇。首先，例如可使模擬自動化。然后可以使用大量算法在 MATLAB 中進(jìn)行信號仿真。例如，對所需系統(tǒng)和信號參數(shù)進(jìn)行蒙特卡羅 (Monte Carlo) 仿真，隨后進(jìn)行自動化分析。通過 FEM 仿真器(例如 NASYS)，可以擴(kuò)展所仿真的系統(tǒng)組件，甚至包括 MR 傳感器頭和相關(guān)編碼器，從而將系統(tǒng)視圖擴(kuò)展到傳感器周圍直接相關(guān)的區(qū)域。圖 11 顯示的是用于此目的的整個工具鏈。

　　圖 9 模擬結(jié)果：電輸出信號比對磁輸入信號

　　圖 10 數(shù)字系統(tǒng)元件的仿真

　　圖 11 完整的仿真鏈

　　總結(jié)

　　許多汽車應(yīng)用中都采用基于 AMR 效應(yīng)的現(xiàn)代智能傳感器。對傳感器系統(tǒng)的要求自然會因應(yīng)用而異。在部署整個系統(tǒng)之前先進(jìn)行系統(tǒng)仿真可確保各項(xiàng)功能符合規(guī)范。假設(shè)發(fā)現(xiàn)磁變量、機(jī)械變量和電變量之間存在復(fù)雜的相互影響，只用一件簡單的仿真工具不能解決問題。此時需要結(jié)合使用不同工具，每件工具都是針對特定任務(wù)的最佳解決方案。因此使用磁場仿真器來確定磁輸入信號，同時Simulink對模擬輸入進(jìn)行仿真。HDL設(shè)計之后對模擬部件進(jìn)行數(shù)字控制仿真。最終整個系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全面仿真。建模已成為預(yù)開發(fā)的一部分，并隨著產(chǎn)品開發(fā)的進(jìn)程不斷優(yōu)化改進(jìn)。最后就會得到經(jīng)過驗(yàn)證確認(rèn)符合產(chǎn)品規(guī)范的設(shè)計，以及可用來解決后續(xù)問題的模型，作為市場支持的一部分。