3D Hall Positionssensor HAL® 3900 mit Störfeldunterdrückung und SPI-Schnittstelle

Magnetfeld-Sensoren

(PresseBox) ( Freiburg, )

Erster 3D-Positionssensor auf Hall-Effekt-Basis mit SPI-Schnittstelle und aktiver Störfeldkompensation
Echte 3D-Messung: Durch die gleichzeitige Erfassung aller drei Magnetfeldkomponenten (BX, BY, BZ) eignet sich dieser Sensor besonders für Anwendungen, wie Gangschaltung oder als Lenksäulenschalter


Die TDK Corporation erweitert ihr Micronas Produktportfolio um einen neuen Positionssensor der bereits angekündigten masterHAL®-Sensorfamilie HAL® 39xy. Der neue HAL 3900 bietet echte 3D-Magnetfeldmessung sowie eine robuste 2D-Positionserfassung mit Störfeldunterdrückung. Die Messdaten werden über eine Hochgeschwindigkeits-SPI-Schnittstelle zur Verfügung gestellt. Die Sensoren erfüllen heutige und zukünftige Anforderungen des Automobil- und Industriemarktes und verfügen über vier verschiedene Messmodi in einem einzigen Bauteil: Lineare Positionserfassung, 360°-Drehwinkelerkennung und 180°-Drehwinkelerkennung mit Störfeldkompensation einschließlich Gradientenfeldern sowie die Fähigkeit zur vollwertigen 3D-Magnetfeldmessung (BX, BY, BZ). Muster sind bereits verfügbar. Der Produktionsstart ist für das zweite Quartal 2020 geplant.

Das Herzstück der HAL 39xy-Sensoren beruht auf der patentierten 3D HAL® Pixelzellen-Technologie. Sie ermöglicht nicht nur eine sehr genaue Magnetfeldmessung, sondern auch die Detektion aller drei Magnetfeldkomponenten an einem einzigen Punkt. Durch Messen der Komponenten BX, BY und BZ kann der Sensor die Richtung des Magnetfelds bestimmen. Gleichzeitig ermöglicht ein hochflexibles Sensor-Array, das auf einer Reihe von Hall-Elementen besteht, eine 2D-Messung mit Störfeldunterdrückung. Der HAL 3900 Sensor erlaubt Entwicklern die Auswahl des optimalen Betriebsmodus für jede erdenkliche Messaufgabe. Die HAL 3900 Sensoren sind die einzigen auf dem Markt verfügbaren Systemlösungen, die alle vier Modi in einem einzigen Sensor integrieren.

Die Kombination aus SPI-Schnittstelle und 3D-Fähigkeit macht den HAL 3900 zur perfekten Lösung für Anwendungen, wie Gangschaltung oder Lenksäulenschalter. Durch das einzigartige Störfeldkonzept ist der Sensor für Anwendungen geeignet, die eine Messung am Ende einer Welle erfordern. Bei einem Störfeld von 4.000 A/m kann der Winkelfehler auf weniger als 0,3° reduziert werden. Der HAL 3900 verfügt außerdem über einen Sleep-Modus, mit dem Kunden den für Elektroautos immer wichtiger werdenden durchschnittlichen Stromverbrauch senken können. Der Sensor wurde als ASIL B ready SEooC (Safety Element out of Context) nach ISO 26262 entwickelt.

Glossar


3D HAL® Pixelzelle: Ermöglicht die direkte Messung von Magnetfeldern in drei Dimensionen X, Y, Z
Echte 3D-Messung: Gleichzeitige Messung von Magnetfeldern in allen drei Dimensionen X, Y, Z
Störfeldkompensation: Moderne Hall-Effekt-Sensoren müssen unempfindlich gegenüber Störfeldern sein, die von E-Motoren oder Stromleitungen in Hybrid- oder Elektrofahrzeugen (xHEV) erzeugt werden.


Hauptanwendungsgebiete


Wählschalter und Gangwahl
Getriebepositionserkennung
Lenkwinkelmessung
Alle Arten von Aktuatoren mit embedded Mikrocontroller


Haupteigenschaften und Vorteile


Vollwertige 3D-Magnetfeldmessung von BX, BY und BZ
SPI Schnittstelle
Sleep-Modus zur Reduzierung des Stromverbrauchs
Übertragung von temperaturkompensierten magnetischen Rohwerten (BX, BY, BZ), von bis zu zwei berechneten Winkeln sowie von Winkelgeschwindigkeit, Magnetfeldamplitude und/oder Chiptemperatur
Positionserkennung mit Störfeldkompensation (Linear und Rotation bis 360°) entsprechend ISO 11452-8-Anforderungen
Kompensation von Störfeldern mit Gradienten bei 180°-Rotationsanwendungen
Unterstützung von Anwendungen, die Funktionale Sicherheit verlangen (SEooC gemäß ISO 26262)
Dank des großen Umgebungstemperaturbereichs von –40 °C bis max. 160 °C für Automobilanwendungen geeignet


Kenndaten

Typ - HAL 3900

Gehäuse - SOIC-8

Ausgangsformate - SPI

Gesamt-Genauigkeit (über Temperatur) - Messfehler ±0,6° bei 10 mT für Rotationsanwendungen

Flussdichte-Bereiche - 10 bis 130 mT  (Bis zu 5 mT mit verringerter Genauigkeit)

Funktionale Sicherheit - ASIL-B ready entwickelt nach ISO 26262

Musterverfügbarkeit - verfügbar

Über die TDK Corporation
Die TDK Corporation ist ein führendes Elektronikunternehmen mit Sitz in Tokio, Japan. Es wurde 1935 gegründet, um Ferrite zu vermarkten, die für die Herstellung elektronischer und magnetischer Produkte Schlüsselmaterialien sind. Das umfangreiche TDK Portfolio umfasst passive Bauelemente wie Keramik-, Aluminium-Elektrolyt- und Folien-Kondensatoren, Ferrite und Induktivitäten, Hochfrequenz-Produkte sowie Piezo- und Schutzbauelemente. Zum Produktspektrum gehören auch Sensoren und Sensor-Systeme wie etwa Temperatur-, Druck-, Magnetfeld- und MEMS-Sensoren. Darüber hinaus bietet TDK auch noch Stromversorgungen und Komponenten zur Speicherung elektrischer Energie sowie Schreib-Lese-Köpfe und Weiteres. Vertrieben werden die Produkte unter den Marken TDK, EPCOS, InvenSense, Micronas, Tronics und TDK-Lambda. TDK konzentriert sich auf anspruchsvolle Märkte im Bereich der Informations- und Kommunikationstechnik sowie der Automobil-, Industrie- und Konsum-Elektronik. Das Unternehmen verfügt über Entwicklungs- und Fertigungsstandorte sowie Vertriebsniederlassungen in Asien, Europa, Nord- und Südamerika. Im Geschäftsjahr 2019 erzielte TDK einen Umsatz von 12.5 Milliarden USD und beschäftigte rund 105.000 Mitarbeiter weltweit.
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