Micronas 3D-Hall-Sensoren für Automotive und Industrie

Mit der zweiten Generation der 3D-HAL-Technologie zielt Micronas auf Automotive- und Industrieanwendungen ab
Mit der zweiten Generation der 3D-HAL-Technologie zielt Micronas auf Automotive- und Industrieanwendungen ab

Mit der zweiten Generation der Direktwinkelsensor-Familie HAL 37xy will Micronas die bislang in erster Linie im Automotive-Markt verbreiteten Hall-Sensoren nun auch im Industrie-Segment etablieren. Dazu punkten die neuen Modelle mit einer hohen Temperaturstabilität und Toleranz gegenüber Magnetalterung und Luftspaltänderungen sowie mit vielfältigen Diagnosefunktionen.

Die Direktwinkelsensor-Familie HAL 37xy von Micronas besteht aus dem HAL 372x mit ratiometrischem Analogausgang und dem HAL 373x mit den Ausgangsformaten PWM und SENT entsprechend SAE J2716 Release 2010.

Beide Varianten basieren auf dem Hall-Effekt, arbeiten in einem Sperrschichttemperaturbereich von -40 bis +170 °C und eignen sich damit für die Winkelmessung sowie zur linearen Positionserfassung im Automobil und in der Industrie.

Im Vergleich zur ersten Generation der 3D-HAL-Technologie wurde der Gesamtwinkelfehler um 30 Prozent reduziert – das ermöglicht eine Positionserfassung mit einer absoluten Genauigkeit von 1,5°.

Alle Mitglieder der HAL-37xy-Familie basieren auf einer so genannten Pixelzelle, die aus zwei vertikalen (BX, BY) und einem horizontalen Hall-Element (BZ) besteht. Die Pixelzelle ermöglicht die gleichzeitige örtliche Messung dreier Magnetfeldvektor-Komponenten. Die vertikalen Hall-Elemente erfassen parallel zur Sensorfläche verlaufende Magnetfeldlinien, während die horizontalen Hall-Elemente die senkrecht durch die Chip-Oberfläche auftreffende Komponente detektieren. Die Fähigkeit, die relative Magnetfeldstärkte beider Komponenten zu bestimmen, ist der Schlüssel zur hochgenauen Winkelmessung.

Zum Speichern der Kalibrierparameter sind die Sensoren mit einem hochtemperaturfesten, nichtflüchtigen Speicher ausgestattet. Interne digitale Signalverarbeitungsalgorithmen in Verbindung mit dem integrierten EEPROM ermöglichen die Anpassung und die robuste Kalibrierung zur Kompensation anwendungsspezifischer Störeinflüsse.

33 Sollwerte mit einer Genauigkeit von 16 Bit tragen dazu bei, systembedingte Fehler zu reduzieren – vor allem in Anwendungen zur linearen Positionserfassung.

Darüber hinaus verfügen die Sensoren über ein erweitertes Feature-Set zum Nachweis und zur Identifizierung potenzieller Fehlerquellen. Die Diagnosefunktionen umfassen unter anderem die Erkennung und Signalisierung von Verdrahtungsproblemen, die Lokalisierung von Kurzschlüssen an der Ausgangsstufe sowie verschiedene interne Selbsttests des kompletten Signalpfads und der Speicherumgebung.

Die Programmierung der Sensoren erfolgt direkt über den bidirektionalen Ausgangsanschluss durch Variation der Ausgangsspannung. Ein separater Programmier-Pin ist nicht nötig.