Sensoren für Automobil- und Industrieanwendungen mit Störfeldkompensation

SENSORIK AUTOMOTIVE

TDK  erweitert die Micronas 3D HAL-Positionssensorfamilie durch HAL 3930-4100 und HAR 3930-4100 für Automobil- und Industrieanwendungen. Beide Sensoren ermöglichen die Positionsbestimmung mit Störfeldkompensation. Darüber hinaus verfügen sie über digitale Schnittstellen in Form von PWM oder SENT.



Die Single-Chip Variante wurde als SEooC (Safety Element out of Context) ASIL C-ready gemäß ISO 26262 entwickelt und kann in Fahrzeuganwendungen mit Funktionaler Sicherheit bis ASIL D auf Systemebene integriert werden. Die Sensoren eignen sich für Anwendungen wie die Erfassung der Lenkwinkel-, Getriebe-, Schalt- und Fahrwerkposition sowie die Erfassung der Position des Gas- und Bremspedals. Die Serienproduktion ist für Januar 2024 geplant.


Technische Details

Die Sensoren haben einen Schalterausgang mit Konfigurationsmöglichkeiten für High/Low-Side-Betrieb. Das Schaltsignal wird aus berechneten Positionsdaten oder anderen sensorinternen Signalquellen abgeleitet, wie z.B. Temperatur oder Magnetfeldamplitude. Sowohl HAL 3930-4100 als auch HAR 3930-4100 sind ASIL C-fähige Sensoren. Sie führen Selbsttests beim Einschalten und während des regulären Betriebs durch und erhöhen damit die Zuverlässigkeit des Gesamtsystems. Dies dient dazu, die Übertragung fehlerhafter Messwerte zu verhindern und erkannte Fehler gemäß SENT-Standard über die SENT-Schnittstelle, beziehungweise im Fall von PWM, über den PWM-Ausgang zu berichten.

  • HAR 3930-4100 ist die Dual-Die-Ausführung des HAL 3930-4100 und bietet eine Redundanzfunktion. Der Sensor enthält zwei unabhängige, übereinander angeordnete, mechanisch getrennte und elektrisch isolierte Dies. Beide Sensorchips messen nahezu das gleiche Magnetfeld und sorgen so für synchrone Ausgangssignale. HAR 3930-4100 ist im kompakten SSOP16-Gehäuse, die Single-Die-Variante im SOIC8-Gehäuse erhältlich.
  • HAL 3930-4100 und HAR 3930-4100 bieten folgende Messfunktionen: Winkelmessungen bis zu 360°, lineare Messungen sowie die 3D-Positionserfassung für Magnete. Die Übertragung dieser 3D- Positionsinformationen erfolgt entweder über die SENT-Schnittstelle oder über zwei PWM-Ausgänge. Zusätzlich verfügen beide Sensoren über eine speziell für Chassis-Positionssensoren entwickelte Modulo-Funktion. Sie ermöglicht eine Unterteilung des 360°-Messbereichs in 90°-, 120°- und 180°-Winkelsegmente und erleichtert somit die Anpassung an spezifische Anforderungen.


Zusätzlich führt die On-Chip-Signalverarbeitung aus den einzelnen Magnetfeldkomponenten bis zu zwei Winkelberechnungen durch und wandelt diese Winkel in ein digitales Ausgangssignal um. Wichtige Kennwerte, wie Verstärkung, Offset und Referenzposition können durch die Programmierung des nichtflüchtigen Speichers an den Magnetkreis angepasst werden.

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