Längen- und Positionsmessung

Temperaturstabile Messung für Motoren und Encoder

Temperaturstabile Messung für Motoren und Encoder

Temperaturstabile Messung für Motoren und Encoder

Der TL915, mit dem Sensitec sich für den AMA-Innovationspreis 2021 beworben hat, bildet als erster in Serie produzierter TMR-Längensensor bei Sensitec nur den Startpunkt für eine Familie von weiteren Längensensoren mit Anpassungen an spezifische Aufgaben. Die Anpassungen können anwendungs- und kundenspezifisch erfolgen und werden z.B. zu Produkten mit anderen Auflösungen und geringeren Stromaufnahmen führen.

Mit dem Konzept einer Sensorfamilie, die die grundsätzlich qualifizierte TMR-Technologie mit dem TL915 teilt, ermöglicht Sensitec eine schnelle Reaktion auf Kunden- oder Marktanforderungen. Ein spezifisch angepasstes, neues Familienmitglied ist einfach und schnell zu verwirklichen und unterstützt damit ein schnelles "Time-to-market" für den Endanwender.

Der TL915 Sensor wurde für die Verwendung mit aktiven Maßverkörperungen entwickelt, wie z.B. lineare Maßstäbe oder Polringe. Der Sensor kann an einer Platinenkante oder einem ähnlichen Substrat bestückt werden und somit einfach einen Maßstab abtasten. Er nutzt die PerfectWave-Technologie, um die Oberwellen im Ausgangssignal zu unterdrücken und eine hohe Signalqualität bzw. die gewünschte Positioniergenauigkeit zu erhalten. Durch den tunnelmagnetoresistiven (TMR-) Effekt sind eine hohe Energieeffizienz und Temperaturstabilität gegeben. Das FixPitch-Design des Sensors ist dabei auf eine festgelegte Polbreite der magnetischen Maßverkörperung angepasst. Der Sensor liefert an einer 2,5 mm breiten Inkrementalpolteilung jeweils eine Signalperiode Sinus- und Cosinussignal pro 5 mm Maßstablänge. Er ist für einen Einsatztemperaturbreich von -40 bis +125 °C vorgesehen und als Bare Die-Variante verfügbar.

TMR Längensensoren bilden das Herzstück von robusten und präzisen Positionsmesssystemen in industriellen Anwendungen. Sie stechen im Vergleich mit anderen magnetischen Sensoren hervor durch höhere Genauigkeit über große Temperaturbereiche aufgrund ihrer hohen Signalamplitude. Darüber hinaus bieten TMR-basierte Sensoren dem Anwender weitere Vorteile. Sie ermöglichen gleichzeitig kleine und energiesparende Designs und sind einfacher tief in der Maschine zu integrieren, da ihre Signale größer und damit weniger störanfällig sind. Zudem ermöglichen sie eine hochaufgelöste, absolute Positionsmessung am Umfang einer Welle nach dem Nonius- oder Vernier-Prinzip mit zwei magnetischen Polringen mit n und n+1 Polpaaren. Weitere Designs für die typischen Polteilungen sowie low-power Anwendungen sind geplant.

TMR-Längensensoren sind für relativ spezifische Anwendungen gemacht sind und daher nicht in den Portfolios der großen Hersteller zu finden. Sie sind aber besonders wichtig im Marktsegment der genauen und robusten, magnetischen Positionsmessung, wie sie unter anderem im Maschinenbau benötigt wird. Der TL915 eignet sich besonders für Anwendungen in inkrementellen oder absoluten Encodern sowie in Motor-Feedback-Systemen von rotatorischen oder Linearmotoren. 

 

Diese Entwicklung hat sich für den AMA Innovationspreis 2021 beworben.

SENSOR+TEST 2021 Special