Für sicherheitskritische Systeme
2D-Hall-Sensoren für Automotive- und Industrieanwendungen
Präzise 2D-Positionsmessung, hohe Störfeldfestigkeit und ASIL-C-ready - so präsentiert sich die neue Generation von Hall-Effekt-2D-Positionssensoren HAL/HAR-35xy-Serie von TDK.
Die neuen Sensorvarianten basieren auf der bewährten HAL/HAR-39xy-Serie, wurden aber gezielt weiterentwickelt, um der steigenden Nachfrage nach störfeldunempfindlicher 2D-Positionsmessung in linearen und rotierenden Anwendungen gerecht zu werden. Während die HAL/HAR-39xy-Familie auf hohe Flexibilität, vielfältige Funktionen und Schnittstellen sowie auf hohe Leistung setzt, ist die HAL/HAR-35xy-Serie eher für Standardanwendungen konzipiert, die einen grundlegenden Funktionsumfang mit reduzierter Flexibilität erfordern, dabei jedoch hohe Standards in Bezug auf funktionale Sicherheit und Leistung beibehalten.
Single-Die- und Dual-Die-Version
Die ersten Sensoren der neuen Familie sind der HAL 3550, eine Single-Die-Version, und der HAR 3550, eine Dual-Die-Version, die volle Redundanz mit zwei unabhängigen Sensoren in einem einzigen Gehäuse bietet. Die Sensoren sind in der Lage, einen vollen 360°-Winkelbereich und lineare Bewegungen eines Magneten zu messen und eignen sich besonders für Anwendungen als Chassis-Positionssensor, da sie über eine Modulo-Funktion verfügen, mit der der 360°-Messbereich in Untersegmente von 90°, 120° oder 180° unterteilt werden kann.
Robust gegenüber magnetischen Störfeldern
Durch den Einsatz der Hall-Technologie misst der HAL/HAR 3550 vertikale und horizontale Magnetfeldkomponenten und unterdrückt externe magnetische Störfelder mit einem Array von Hall-Elementen. Für die Drehwinkelmessung reicht ein einfacher, kostengünstiger zweipoliger Ferritmagnet aus, der idealerweise in einer Konfiguration am Wellenende positioniert ist. Die Sensoren unterstützen auch störfeldrobuste Messungen neben einer rotierenden Welle.
On-Chip-Signalverarbeitungsfunktionen ermöglichen die Berechnung eines Winkels pro Chip aus den Magnetfeldkomponenten. Diese Informationen werden dann in ein analoges oder digitales Ausgangssignal umgewandelt. Wichtige Eigenschaften wie Verstärkung, Offset und Referenzposition können über einen programmierbaren, nichtflüchtigen Speicher an den Magnetkreis angepasst werden.
Die neue Sensorfamilie ist so konzipiert, dass sie die strengen Anforderungen an die funktionale Sicherheit in ISO-26262-konformen Produktentwicklungen erfüllt. Beide Varianten sind als Safety Element out of Context (SEooC) definiert und ASIL C ready, wodurch sie sich für die Integration in sicherheitskritische Systeme im Automobil bis ASIL D eignen.
Analog-, PWM-, SENT- und Schaltausgänge
Die hochauflösenden Positionssensoren HAL 3550 und HAR 3550 verfügen über einen linearen, ratiometrischen Analogausgang mit passiver Leitungsbrucherkennung sowie über konfigurierbare PWM- oder SENT-Ausgänge. Der SENT-Ausgang unterstützt Nachrichten mit oder ohne Pausenpuls und entspricht dem SAE-J2716-Rev.-4-Standard mit anpassbaren Parametern wie Tick-Zeit und Frame-Format. Der PWM-Ausgang bietet die Möglichkeit, Frequenzen von 0,1 kHz bis 2 kHz zu wählen. Darüber hinaus bietet der HAL/HAR 3550 einen Schaltausgang (Open-Drain). Der Schaltpunkt wird von der berechneten Positionsinformation oder anderen Quellen entlang des Signalpfads, wie Temperatur oder Magnetfeldamplitude, abgeleitet. Kunden können Ein-/Ausschaltpunkte, Schaltlogik und Polarität definieren, um sie an ihre spezifischen Anwendungsanforderungen anzupassen.
Breites Anwendungsspektrum im Fahrzeug
Dank ihrer vielseitigen Programmierbarkeit, hohen Präzision und ISO 26262-Konformität bietet die HAL/HAR-35xy-Serie eine potentielle Lösung für sicherheitskritische Automobilanwendungen. Dazu zählen unter anderem Sensoren für Gaspedal- und Bremspedalpositionen, Bremshubsensoren, Lenkwinkelerkennung, Ventilstellungen in der Drosselklappe, Gangstellung, berührungslose Potentiometer, Getriebepositionserkennung sowie Fahrwerkshöhenmessung. Der Produktionsstart ist für Juni 2025 geplant, Muster sind bereits verfügbar.
Die Sensoren sind sowohl für Automobil- als auch für Industrieanwendungen konzipiert und arbeiten in einem Umgebungstemperaturbereich von -40 bis 150 °C. Sie sind in einem SOIC8-SMD-Gehäuse für die Single-Die-Version und einem TSSOP16-SMD-Gehäuse für die Dual-Die-Version erhältlich.
TDK auf der Sensor+Test 2025: Halle 1, Stand 204
Jobangebote+ passend zum Thema
Lesen Sie mehr zum Thema
Das könnte Sie auch interessieren
Alps Alpine
Sensoren und ICs für Automobilanwendungen
Große Markt&Technik-Umfrage
Zollchaos bremst Automotive-Erholung
Brake-by-Wire als Ziel
Wie Magnetsensoren moderne Bremssysteme ermöglichen
