3D-Sensortechnik in Kupplungs- und Bremsapplikationen

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3D-Sensortechnik in Kupplungs- und Bremsapplikationen

Schulte, Marcus / Stross, Stefan / Schaaf, Oliver

Bei Kupplungs- und Bremsapplikationen wie Start-Stopp-Systeme, regenerative und elektrohydraulische Bremsen oder automatisierte Kupplungen und Getriebe stellen berührungslose Positionssensoren eine sicherheitsrelevante Anwendung dar. TE Connectivity stellt ein neues bordnetzfähiges Sensorkonzept vor, das typische Toleranzeffekte der Standard-Hall-Technik beseitigt und kompensiert. Es beruht auf einer dreidimensionalen Magnetfeldmessung mit Hall-Halbleiterstrukturen in Kombination mit einer integrierten digitalen Signalberechnung. Ein nichtlineares magnetisches Ansteuerfeld kann in einem anwendungsspezifisches streng lineares Ausgangssignal abgebildet werden. Die neu entwickelten 3D-Hall-Elemente, die auf der HallinOne-Technik des Fraunhofer Instituts für Integrierte Schaltungen basieren, verwenden zwei 3D-Pixelzellen in einer Differenz-Messanordnung, um ein robustes Verhalten gegenüber sämtlichen externen Einflüssen wie magnetische Streufelder sicherzustellen. Das neue Konzept bietet eine Korrekturfunktionalität gegenüber Messwertverfälschungen durch Temperaturdrift oder Abstandsänderungen. Das Konzept bietet einen bordnetzfähigen Versorgungsspannungsbereich auf Basis einer 0.35-Mikron-Hochvolt-Halbleitertechnik, erfüllt die typischen EMV-Anforderungen einer Bordnetzapplikation und hat eine geringe Eigenverlustleistung. Darüber hinaus enthält das Konzept eine Wake-up-Funktionalität und erfüllt die Anforderungen gemäß ASIL-Norm ISO/FDIS 26262.