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Technologie-Offensive

Erster MEMS-Ultraschall-ToF-Sensor

14. Januar 2019, 8:53 Uhr | Engelbert Hopf

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4D-Transponderspule

Neben dem patentierten Hall-Platten-Array sind Micronas‘ HAL-39xy-Hall-Effekt-Positionssensoren mit einem leistungsstarken DSP und einem eingebetteten Mikrocontroller sowie jeweils mit konfigurierbarer Firmware ausgestattet.

Vier Messmodi sind möglich:

- Lineare Positionserkennung mit Streufeldkompensation

- 360°-Drehwinkelerkennung mit Streufeldkompensation

- 180°-Drehwinkelerkennung mit Streufeldkompensation, einschließlich von Gradientenfeldern

- Echte 3D-Magnetfeldmessung (BX, BY, BZ)

Damit ist der HAL39xy der einzige Sensor auf dem Markt, der alle vier Messmodi im gleichen Bauelement ermöglicht. Dieses Leistungsmerkmal bietet Kunden einen klaren Vorteil, da sie nur noch einen kompakten Sensor anstelle mehrerer Hardware-Versionen qualifizieren müssen. Zu den Anwendungen gehören unter anderem alle Arten von Ventilen und Stellgliedern, wie Kühlmittelventile, Abgasrückführungen (AGR) und Turbolader-Stellglieder sowie Wähl- und Schalthebel, Pedal-Positionserkennung, die Lenkwinkelerkennung und vieles mehr. Zunächst wird TDK die Sensoren HAL 3900 (SPI), HAL 3930 (SENT/PWM) und HAL 3980 (PSI5) in einem SOIC8-Gehäuse produzieren. Entwicklungsmuster stehen ab Anfang 2019 zur Verfügung. Weitere Gehäusetypen und Schnittstellen werden folgen.

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4D-Transponderspule für multifunktionale Fahrzeugschlüssel

In Zeiten von IoT und Car-Connectivity soll der Autoschlüssel der Zukunft „smart“ sein, Daten übermitteln können und ein Touch-Display bieten. Neue Möglichkeiten für multifunktionale Fahrzeugschlüssel eröffnet TDK nun mit einer 4D-Transponderspule mit integrierter Nahfeld-Kommunikation (NFC) oder drahtloser Energieübertragung (WPT). So unterstützen NFC-Funktionen zum Beispiel das Auslesen von Fahrzeugdaten, fahrzeugfremde Zugangssysteme oder den elektronischen Zahlungsverkehr. Künftig soll es zudem möglich sein, den Schlüssel drahtlos zu laden, um das Speichern und Anzeigen von umfassenden Informationen zum Fahrzeugstatus sicherzustellen und andere bildschirmbasierte Anwendungen wie die Suche nach dem Standort des geparkten Autos zu ermöglichen.

Wesentliches neues Element der 4D-Transponderspule ist die NFC-Spule, die auf der Z-Achse in das Gehäuse der 3D-Transponderspule integriert ist. Da für die Funktionserweiterung keine externen Spulen mehr benötigt werden, spart das neue Bauelement Platz und verringert die Kosten deutlich. Auch zeichnet sich das neue Design durch eine hohe Zuverlässigkeit und Robustheit aus und ist mit Abmessungen von 12,5 × 11,5 × 3,6 mm3 sehr platzsparend.

Im Innern der 4D-Transponderspule kommt eine äußerst komplexe Ferritkern-Geometrie zum Einsatz. Die NFC-Spule mit einer Betriebsfrequenz von 13,56 MHz besitzt auf der Z-Achse eine separate Wickelkammer, die von der LF-Spule auf der Z-Achse mit ihrer Betriebsfrequenz von 125 kHz entkoppelt ist. Daher ist es möglich, beide Spulen gleichzeitig bei unterschiedlichen Frequenzen zu nutzen, wobei die NFC-Spule einen zuverlässigen Betrieb für Distanzen von bis zu 5 cm erreichen kann. Hingegen ermöglicht es die 4D-Transponderspule mit integrierter WPT-Funktion, Fahrzeugschlüssel, die mit einem Akku und Display ausgestattet sind, drahtlos zu laden. Dabei ist die integrierte WPT-Spule für eine Übertragung von 0,5 W ausgelegt.