Kombisensor für Fahrdynamik-Regelsysteme

SensorDynamics stellt mit dem SD755 den ersten mikromechanischen Kombisensor für den Automobilbereich vor, der Drehraten- und Beschleunigungssensor in einem Gehäuse integriert.

Beide Sensoren senden über eine gemeinsame SPI-Schnittstelle ein einheitliches Signal, was die Signalweiterverarbeitung erleichtert und Entwicklungszeit sowie Systemkosten reduziert. Der SD755 ist ideal geeignet für Anwendungen der Fahrdynamikregelung der Automobilindustrie, bei der die tatsächliche Drehung des Fahrzeugs mit dem Lenkeinschlagwinkel verglichen und bei einer Abweichung durch ein gezieltes Abbremsen einzelner Räder ein Schleudern verhindert wird. Aufgrund der hohen Ausfallsicherheit eignet sich der SD755 für alle sicherheitsrelevanten Anwendungen im Fahrzeug und in der Industrie. Ferner zeichnet er sich durch mechanische Robustheit, einem weiten Arbeitstemperaturbereich und eine hohe Langzeitstabilität aus.

Der SD755 erfüllt die hohen Anforderungen an Sicherheit in der Automobilbranche. Dazu wurden die notwendigen Designmaßnahmen durch ausführliche FMEAs ermittelt und gemäß der Norm IEC 61508 konsequent sowohl auf den Drehraten- als auch auf den Beschleunigungssensor angewendet. Neben dem Schaltkreis für die Messung selbst ist eine spezielle Schaltung integriert, die beide Sensorelemente als auch alle analogen und digitalen Blöcke überwacht. Der mikromechanische Drehratensensor erreicht aufgrund dieses Designs SIL-Level 2 auf der Komponentenebene und auf Systemebene SIL Level 3 (Safety Integrity Level).

Durch den weiten Arbeitstemperaturbereich von -40 bis +125 Grad Celsius ist der SD755 sowohl im Passagierraum als auch im Motorraum eines Fahrzeugs einsetzbar.

Technische Daten des SD755 im Überblick

  • Schockfestigkeit im Betrieb +/- 1500 g
  • Arbeitstemperaturbereich -40 bis +125 °C
  • Gehäuse OC24
  • Versorgungsspannung 5 V

Drehratensensor (die folgenden Daten gelten für einen Messbereich von +/- 100 °/sec)

  • Auflösung 0,0039 °/s/LSB
  • Signal-Rauschen (BW = 25 Hz) 0,1 °/sec
  • Empfindlichkeitsfehler +/-2 Prozent
  • Linearitätsfehler +/-0,2 Prozent FS
  • Offset-Fehler bei 25 °C +/-0,5 °/sec
  • Querempfindlichkeit gegen Drehung um andere Raumachsen 2 Prozent
  • Querempfindlichkeit des Drehratensensors gegen Beschleunigung 0,1°/sec/g
  • Erholzeit nach 50-g-Schock: 5 ms

Beschleunigungssensor (die folgenden Daten gelten für einen Messbereich von +/- 2 g)

  • Auflösung 207,1 µg/LSB
  • Signal-Rauschen (BW = 40 Hz) <2 mg
  • Empfindlichkeitsfehler +/-2,5 Prozent
  • Linearitätsfehler +/-0,2 Prozent FS
  • Offset-Fehler bei 25 °C +/-0,03 g
  • Querempfindlichkeit gegen Beschleunigung entlang anderen Raumachsen 2 Prozent

Das Kombisensorelement wird am automotive-qualifizierten Produktionsstandort der SensorDynamics für MEMS-Sensoren in Itzehoe gefertigt. Der zum SD755 zugehörige ASIC wird in der Halbleiterfabrik von ST Microelectronics hergestellt. Beide Halbleiterkomponenten werden bei ASE Korea im OC24 Gehäuse montiert und getestet. Der gesamte Produktionsprozess steht unter der Verantwortung von Qualitäts- und Logistikexperten der SensorDynamics.

Der SD755 ist ab sofort verfügbar, der Preis liegt bei einer Abnahme von 1000 Stück bei 27 Euro. Evaluierungsboards sind auf Kundenwunsch erhältlich. Der Kombisensor wird vom 20. bis 22. Oktober auf der Convergence in Detroit/USA präsentiert.