TE connectivity（泰科TE）推出的KMXP系列磁性位移傳感器包含特殊形狀的AMR傳感器芯片，檢測鐵氧體材質(zhì)磁柵尺的磁場分布，以實(shí)現(xiàn)高精度的非接觸式線性位移測量。例如，顯微鏡x-y軸校準(zhǔn)臺(tái)、切木/石機(jī)等不同應(yīng)用。這些應(yīng)用對傳感器/磁柵尺間的氣隙及測量精度有不同的要求。圖1中顯示的不同型號(hào)的KMXP傳感器可以滿足這些不同的要求。不同的磁極距（參見圖2，從上到下：p=5、2和1mm）的采用，氣隙越小，測量精度越高。

        KMXP5000、2000和1000擁有不同的傳感器芯片布局，分別各自集成了1、2、4對極感應(yīng)單元，通過采用較小的磁極距來平均可能的輸出比例誤差。對于大多數(shù)應(yīng)用而言，2mm磁極距KMXP是一個(gè)很好的折衷方案，因?yàn)樗Y(jié)合了兩方面的優(yōu)勢：2對極磁極距的1mm的傳感器氣隙，以達(dá)到極佳的檢測精度。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，可實(shí)現(xiàn)的精度小于p0/100。

圖1：不同磁極距的KMXP傳感器芯片布局以及傳感器與磁柵尺間的最大允許氣隙

現(xiàn)代DFN封裝可實(shí)現(xiàn)各種新型應(yīng)用

        將AMR傳感器感應(yīng)元件和磁柵尺集成到一個(gè)機(jī)械系統(tǒng)中通常會(huì)受到有限空間的限制。現(xiàn)代DFN封裝與新型材料磁柵尺的結(jié)合使用，可實(shí)現(xiàn)更薄的傳感器尺寸，使其能夠適用于更多的應(yīng)用場合，而這些應(yīng)用恰恰需要在有限空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)精確的線性位移測量測量。

圖2：較大氣隙情況下的線性測量應(yīng)采用AMR角度傳感器芯片KMT32B或者KMT39

圖3：KMXP的微型DFN封裝與常見的板上芯片封裝的對比

        由于傳感器芯片必需安放在盡可能靠近磁柵尺的位置，迄今為止最常用的組裝技術(shù)是板上芯片（COB），它是一種成本高、非標(biāo)準(zhǔn)的組裝工藝。現(xiàn)代DFN封裝不僅體積小巧、堅(jiān)固耐用，而且更重要的是，可實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的SMT貼裝工藝。它們提供了更好的預(yù)定義機(jī)械允許公差作為標(biāo)準(zhǔn)球形頂部焊接，因?yàn)閮?nèi)部機(jī)械應(yīng)力要小得多，為傳感器芯片提供了更強(qiáng)大的保護(hù)，并且更合理的PCB元件布局。（參見圖3）

垂直或水平安裝傳感器與磁柵尺的相對位置

        以下兩個(gè)例子說明了DFN封裝的優(yōu)勢：圖4顯示了一個(gè)常見應(yīng)用，其中KMXP傳感器安裝在PCB板的邊緣位置（左）。DFN還支持垂直封裝，PCB可以與磁柵尺平行放置（右）。傳感器芯片的方向與磁柵尺保持垂直。

圖4：圖示為水平/垂直DFN封裝的AMR傳感器，傳感器芯片與磁柵尺保持垂直，氣隙：1mm（磁極距為2mm）

        為了更精確的測量，需要非常小的磁極距，同時(shí)也需要非常小的安裝氣隙。圖8描述了如何利用一個(gè)超薄的DFN封裝完成這個(gè)測量任務(wù)。

圖5：超薄磁柵尺（高度僅0.3mm）與扁平UDFN封裝AMR傳感器結(jié)合使用，氣隙為0.125mm（磁極距pO=0.5mm）；扁平芯片與磁尺配合使用時(shí)氣隙非常小。

基于DFN封裝的線性AMR傳感器的線性測量系統(tǒng)

在設(shè)計(jì)線性磁編碼器時(shí)，必需至少考慮三個(gè)參數(shù)：

·所使用的傳感器原理

·磁柵尺

·應(yīng)用

        整體磁編碼器系統(tǒng)的精度主要取決于傳感器磁柵尺之間的氣隙公差帶以及磁柵尺本身的質(zhì)量。普通質(zhì)量的磁柵尺可確保

±40um/m的精度，最高可達(dá)士10um/m。在實(shí)際應(yīng)用中，測量較小行程時(shí)精度更高，因?yàn)榇艝懦邔τ谛⌒谐痰漠a(chǎn)品更容易生產(chǎn)。使用DFN封裝的線性AMR傳感器可實(shí)現(xiàn)磁柵尺和傳感器之間的最大可能氣隙，因?yàn)閭鞲衅髦苯又糜赑CBA的邊緣部分。三面焊盤布局能確保在SMD焊接過程中的準(zhǔn)確對準(zhǔn)。因此，如圖6所示，我們可以采用KMXP傳感器加上標(biāo)準(zhǔn)磁棚尺設(shè)計(jì)完成精度范圍在+/-3um之內(nèi)的高精度線性編碼器。

圖6：封裝級別線性磁編碼器ED34產(chǎn)品及精度示例（包括KMXP2000傳感器、磁極距2mm的磁柵尺以及標(biāo)準(zhǔn)正/余弦信號(hào)解析芯片）尺寸為20×10×8mm