昆泰芯3D霍尔磁传感器芯片在汽车零部件中的应用
来源：昆泰芯
发布时间：2025-07-15
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HUD即抬头显示系统（Head-Up Display)，HUD 是一种将重要的车辆或飞行等相关信息(如速度、导航指示、警告信息等)投射到驾驶员或操作员前方视野范围内的透明显示屏或直接投射到风挡玻璃上的技术。
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其基本原理是利用光学反射和投影技术，通过内部的显示源(如 LED、OLED等)产生图像，再经过一系列的反射镜和透镜组合，将图像投射到透明介质(如特殊的玻璃或者塑料片)上，使得信息能够与外界景物同时被用户看到，并且信息看起来像是悬浮在用户眼前的一定距离处。
HUD 需要根据驾驶员的视角和不同的使用场景，精确调整显示信息的角度。传统的 HUD通过步进马达来控制显示的角度，在整个行程中有 21档可调。目前整个行业都是开环应用，在某些场景下会出现丢步现象，为了解决该问题，可以用磁编来做位置闭环控制。
磁编可以测量显示部件的旋转角度，从而实现对显示角度的精确控制，确保驾驶员能够清晰、舒适地查看信息，在HUD中可以通过磁编测量并反馈角度信息，使显示画面始终保持在最佳观看位置。
步进马达因结构原因，现有的方案是在轴上套一个径向充磁的磁环，通过两颗线性来做角度检测。但这个方案存在问题是精度、两颗线性的一致性以及温漂的问题，导致客户需要对方案进行升级。
KTH5701 是一款低功耗、高精度的3D霍尔芯片，内部集成了X轴、Y轴和轴三个独立的霍尔传感器，可全方位感知磁场，能将空间的任意磁场用这三个坐标轴上检测到的磁场分量表示。
芯片内部集成了温度传感器，可用于磁场的温度补偿，能够提高测量的准确性和稳定性，使其在不同的温度环境下都能保持较好的性能，减少温度变化对测量结果的影响。集成了CORDIC算法，支持平面的角度输出，包括XY平面、XZ平面和 YZ平面，能够准确输出角度信息，方便用户进行角度测量和控制。同时增加幅值修调寄存器，极大方便了在轴、离轴等多种常见的旋钮应用场景中的使用，并且支持所选平面对应的磁场阈值检测。
符合AEC-Q100汽车标准，可用于汽车电子应用,在汽车的电子控制系统、传感器等方面具有潜在的应用价值也体现了其在可靠性和稳定性方面的优势。
昆泰芯KTH5701支持离轴应用，同时提供校准方法，在电机匀速转动通过抓取 XY输出的幅值算出修调参数后，再将芯片切换成角度输出后达到精准的角度控制从而满足HUD场景需求。
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