Redundanz für sicherheitskritische Anwendungen.

Die TDK Corporation erweitert ihr Micronas Hall-Effekt-Sensorportfolio um den Direktwinkelsensor HAR 3927. Dieses Produkt nutzt die firmeneigene 3D HAL-Pixelzellentechnologie und unterstützt eine ISO 26262-konforme Produktentwicklung. Der neue Sensor verfügt sowohl über einen ratiometrischen Analogausgang als auch über eine digitale SENT-Schnittstelle gemäß SAE J2716 rev. 4.

Der HAR 3927 ist eine vollständig redundante Sensorlösung für sicherheitskritische Automobilanwendungen und eignet sich beispielsweise für lineare Bewegungsmessungen in Doppelkupplungsgetrieben und Ventilstellern, für Drehpositionsmessungen in Gangwahlschaltern und Gaspedalen sowie zur elektronischen Drosselklappensteuerung.

Jeder HAR 3927-Sensor enthält zwei übereinander angeordnete Dies, die unabhängig voneinander arbeiten. Die beiden Dies haben nur einen minimalen Versatz und werden dadurch von nahezu denselben Magnetfeldlinien durchdrungen. Im Vergleich zu anderen Lösungen mit zwei nebeneinander positionierten Dies funktioniert der HAR 3927 mit deutlich kleineren Magneten. Sein Magnetfeldamplitudenbereich reicht von 20 mT bis 130 mT, bei reduzierter Genauigkeit sogar bis zu 5 mT.

Der HAR 3927 ist im sehr kleinen 8-Pin-SOIC8-Gehäuse erhältlich. Redundante Sensorlösungen in einem einzigen Gehäuse senken die Systemkosten und erhöhen gleichzeitig die Zuverlässigkeit des Systems durch kleinere Leiterplatten (PCB) und einer geringeren Anzahl von Lötpunkten.

Der Sensor bietet zwei verschiedene Ausgangsformate und einen Linearisierungsblock für ein Ausgangssignal mit bis zu 33 Stützstellen (17 variable oder 33 feste Stützstellen). Dank der 3D HAL-Pixelzellentechnologie kann der Sensor alle Magnetfeldkomponenten erfassen, die für die Positionsbestimmung bei linearen Bewegungen und zur Erfassung von Drehwinkeln bis zu 360° sowie Messungen am Ende einer Welle oder außerhalb der Achse benötigt werden. Wichtige Kennwerte, wie Verstärkung, Offset und Referenzposition können durch die Programmierung des nichtflüchtigen Speichers an den Magnetkreis angepasst werden. Die verschiedenen Konfigurationsmöglichkeiten des HAR 3927 erhöhen die Flexibilität der Kunden bei der Entwicklung und ermöglichen den Einsatz eines Sensors in mehreren Anwendungen, was die Kosten und den Aufwand für die Requalifizierung reduziert.

Hauptanwendungen

• Erfassung des Drehwinkels in Automobilanwendungen, wie Gaspedal, elektronische Drosselklappensteuerung, Drehschalter (mit Push-Funktion) sowie Hinterachslenkung
• Erfassung der linearen Position in Anwendungen wie Kupplungs- oder Bremspedal, Getriebesystem, Zylinder- und Ventilstellungserfassung

Haupteigenschaften und Vorteile

• Sehr geringer Winkelfehler von ±1,0° bei 30 mT Amplitude
• 360°-Winkelmessung am Ende einer Welle und außerhalb der Achse
• Direkte Messung der Magnetfeldamplitude (B_X, B_Y, B_Z)
• Kundenseitig wählbarer Analog- oder SENT-Ausgang
• Vollständige Redundanz durch Dual-Die-Ansatz
• SEooC nach ISO 26262 für Anwendungen, die Funktionale Sicherheit verlangen
• Geeignet für Automobilanwendungen durch einen weiten Umgebungstemperaturbereich von -40 °C bis 160 °C