Berührungslose Positions-Sensorik im Automobil

Moderne Antriebs-, Sicherheits- und Komfortsysteme benötigen in ihren elektronischen Steuerungen eine Vielzahl präziser Messinformationen zum vorhandenen Fahrzeugzustand. Eine wichtige Datenbasis liefern dabei positionserfassende Sensoren. Wegen der Anforderungen an Präzision und Zuverlässigkeit, werden zunehmend robuste und berührungslose Sensortechnologien eingesetzt.

Moderne Antriebs-, Sicherheits- und Komfortsysteme benötigen in ihren elektronischen Steuerungen eine Vielzahl präziser Messinformationen zum vorhandenen Fahrzeugzustand. Eine wichtige Datenbasis liefern dabei positionserfassende Sensoren. Wegen der Anforderungen an Präzision und Zuverlässigkeit, werden zunehmend robuste und berührungslose Sensortechnologien eingesetzt.

Der Vorteil berührungsloser Sensoren besteht darin, dass keine mechanischen Kräfte zwischen Sensor und Messobjekt wirken. Dadurch verschleißen die Bauteile nicht, was ihre Lebensdauer und Zuverlässigkeit erhöht. Die größte Bedeutung für Schalt-, Weg- und Winkelerfassung im Fahrzeugbau haben magnetisch basierte Sensoren, die robust und wirtschaftlich sind.

In der Wahl der magnetischen Sensortechnologien kann nach zwei Wirkprinzipien unterschieden werden:

  • feldstärkegesteuerte Sensoren, wie induktive Feldsonden und integrierte Hallelemente.

  • sättigungsinduzierte Sensoren, wie AMR (Anisotrope Magneto Resistive), GMR (Giant Magnetoresistance Sensor) und PLCD Sensoren (Permanentmagnetic Linear Contactless Displacement).

Der Vorteil der feldstärkegesteuerten Sensoren liegt in der streng linearen Funktion zwischen der magnetischen Flussdichte und der Sensorspannung. So erzeugt ein Hall-Element eine Hall-Ausgangsspannung die direkt proportional zur durchtretenden magnetischen Flussdichte und zum eingestellten Steuerstrom ist.

Sättigungsinduzierte Sensoren arbeiten weitgehend flussdichteunabhängig und reduzieren die magnetische Messung auf eine rein geometrische Transformation. Dadurch bleiben viele Betriebs- und Umwelteinflüsse wirkungslos. Gerade im automotive Antriebsstrang kann diese Eigenschaft als Anwendungsvorteil genutzt werden.

Tyco Electronics hat eine automobil-konforme Plattformstrategie für Schalt-, Weg- und Winkelsensoren, bei der durch standardisierte Bauformen und Produktionsprozesse, voll funktionsfähige Sensoren auch für Funktionserprobungen und Kleinserien kurzfristig verfügbar sind (Bild 1).

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