20kSPS の高速で超高精度を実現すると同時に消費電力を 70% 以上削減

 
2021 年 10 月 15 日

SCJ-21-012

日本テキサス・インスツルメンツ(日本TI)は、業界最高水準の精度を誇る3D ホール効果位置センサ『TMAG5170』を発表しました。この『TMAG5170』を採用することで、エンジニアは、最大 20kSPS の速度でキャリブレーションなしの超高精度を確保し、ファクトリ・オートメーションやモーター・ドライブの各アプリケーションで、より高速、より精密なリアルタイム制御を実現することができます。また、このセンサはさまざまな機能と診断能力を統合しているので、設計のフレキシビリティとシステムの安全性を最大限に高められるほか、同等のデバイスに比べて消費電力を 70% 以上削減できます。『TMAG5170』は 3D ホール効果位置センサの新しいファミリの最初のデバイスであり、超高性能から汎用まで、産業用の幅広いニーズに対応できます。製品の詳細に関しては、www.tij.co.jp/tmag5170-pr-jpをご覧ください。

Omdia のシニア・リサーチ・アナリストである Noman Akhtar 氏は次のように語っています。「スマート・ファクトリが設置している高度に自動化されたシステムは増加を続けており、それらのシステムはより統合された製造フローを実行すると同時に、プロセスを制御するためのデータを収集する必要があります。自動化機器が高精度のリアルタイム制御を迅速に実施し、システムの効率や性能を向上させながら、ダウンタイムを短縮できるようにするには、より高い精度、速度、電力効率を実現する 3D 位置センシング技術が不可欠です」

 

より高速でより高精度なリアルタイム制御を実現

『TMAG5170』は、室温でのフルスケール総合誤差2.6%を実現する、業界初の 3D ホール効果位置センサです。また、このセンサは、ドリフトが総合誤差の 3% というクラス最高レベルを達しています。これは、競合製品に比べて 30% 小さい値であり、交差軸磁界が存在する状況では競合デバイスより35% 以上小さい誤差を実現します。これらの特性を兼ね備えた『TMAG5170』は他の 3D ホール効果位置センサより高い精度を実現し、出荷前のキャリブレーションやオフチップでの誤差補償も不要なので、システムの設計と製造を簡素化します。より高速でより高精度なリアルタイム制御を実現できるように、センサは最大 20kSPS での測定をサポートし、高速機械動作に対応できる低レイテンシのスループットを実現します。

『TMAG5170』が、より高速でより高精度なリアルタイム制御を実現する方法については、技術記事『How 3D Hall-effect sensors deliver precise, real-time position control to autonomous systems』(英語) をご覧ください。

 

各種の機能と診断能力を内蔵し、設計のフレキシビリティとシステムの安全性を最大化

『TMAG5170』ではオフチップでの計算が不要であり、角度計算エンジン、測定の平均化、ゲイン補償とオフセット補償などの各種機能を統合し、センサと磁気素子の向きをフレキシブルに設定できます。これらの機能により、設計を簡素化し、システムの柔軟性を最大限に高めることができます。また、センサの位置にかかわりなく、制御ループの高速化、システム・レイテンシの短縮、ソフトウェア開発の簡素化を可能にします。また、センサが計算機能を内蔵することで、システムのプロセッサ負荷が最大 25% 低減することができ、TI の低消費電力 MSP430™ マイコンのような汎用マイコン (MCU) を使用しやすくなり、システム全体のコストを最小限に抑えることができます。

さらに、『TMAG5170』は、通信、導通、内部信号パスに関するチェック機能など、独自のスマート診断機能に加え、外部電源、磁界、システム温度に関する構成可能な診断機能を搭載しているので、安全性の向上に寄与します。それにより、チップ・レベルとシステム・レベルの両方で安全性の手法をカスタマイズし、長期的な信頼性の向上と設計コストの削減につなげることができます。

 

電力効率を70% 以上向上

『TMAG5170』は複数の動作モードを備えており、システム性能を維持しながら、他のリニア3D ホール効果位置センサと比較して消費電力を70% 以上削減できます。これらの設定可能な各種モードを活用すると、システムの効率が最も重視されるバッテリ駆動デバイスや軽負荷モードにおいて、1SPS ~ 20kSPS のサンプリング範囲で電力を最適化することができます。

 

パッケージ、供給と価格について

『TMAG5170』は、8 ピン、4.9mm x 3mm の VSSOP (超薄型シュリンク・スモール・アウトライン・パッケージ) で TI から供給中です。1,000 個受注時の単価 (参考価格) は 1.139 ドルから設定されています。

TI ウェブサイトでは、日本円でのご購入が可能です。また、お支払いオプション、各国・地域への出荷について各種オプションをご用意しています。

※すべての登録商標および商標はそれぞれの所有者に帰属します。