Magnetfeldbasierte Positionssensorik
Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS, Institutsteil Entwurfsautomatisierung EAS
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- Hallsignal für eine Kardan-Trajektorie
Die Anforderungen an die Positionsmessung in Kraftfahrzeugen und Industrieanlagen nehmen im Zuge des fortwährenden Wettbewerbs immer mehr zu. Gesucht sind preiswerte und dennoch hochgenaue, dabei immer kleinere Sensoren mit zusätzlicher On-Board-Funktionalität. Bei integrierten magnetischen Positionssensoren vollzieht sich deshalb eine fortlaufende Entwicklung von einfachen Winkel- und Distanzsensoren hin zu robusten, intelligenten Sensorsystemen und zu Anwendungen mit mehreren simultanen Messachsen.
Ein Beispiel dafür ist die am Fraunhofer IIS entwickelte HallinOne®-Technologie, die bereits von zahlreichen Industrieunternehmen eingesetzt wird. Sie ermöglicht preiswerte integrierte Sensoren, die das Magnetfeld punktgenau und sogar differentiell in 3-D erfassen. Herkömmliche Hallsensoren messen hingegen lediglich eine Magnetfeldkomponente senkrecht zur Chipoberfläche. HallinOne® eröffnet somit für die hochvolumige Positions- und Lagesensorik neue Möglichkeiten, um deutlich kompaktere Bauformen in robusteren, zuverlässigeren und genaueren Anwendungen zu realisieren. Bestimmte Lösungen werden überhaupt erst technisch denkbar oder wirtschaftlich realisierbar.
Das mehrdimensionale Messen mit Magnetfeldsensoren ist aber auch mit einer höheren Komplexität beim Entwurf verbunden. Die Berechnung von Position und Lage aus den Messwerten wird erheblich schwieriger. Das kann den Entwicklungsprozess für neue Anwendungen verlängern und verteuern. Besonders für kleinere Unternehmen, die die Chancen der neuen Technologie nutzen möchten, bedeutet das oft eine große Hürde.




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