Leistungsangebot Positionssensorik

Positionsmessung mit HallinOne®

© bizoo_n - Fotolia.com

Zuverlässig, robust, genau und zudem preiswert – die Anforderungen an Positionsmesssysteme werden immer komplexer. So müssen beispielsweise Bedienelemente zur Eingabe von Navigation, Klima- und Lüftungseinstellung in modernen Fahrzeugen Drehwinkel,- Zug- oder Druckrichtungen gleichzeitig erkennen können. In einer mechanischen Konstruktion stellen sie aufwendige und kostenintensive Lösungen dar.

Die vom Fraunhofer IIS entwickelte HallinOne®-Technologie ermöglicht es, ein Magnetfeld nahezu punktgenau mit einem integrierten Hall-Sensor zu erfassen. Kombiniert man solche Magnetfeldsensoren mit einem intelligenten Auswertealgorithmus, ergeben sich neue Möglichkeiten der mehrachsigen Positionsmessung. Damit lassen sich in einem Messsystem bis zu 6 mechanisch mögliche Freiheitsgrade mit einem einzigen Sensorchip bestimmen, wie es auch im oben genannten Beispiel benötigt wird.

6D-Positionsmessung

© Fraunhofer IIS/Daniel Cichon

Durch die besonderen Eigenschaften der HallinOne®-Technologie lassen sich sowohl Ort als auch Lage eines Gebermagneten bestimmen. Es ist also möglich, mit nur einem IC bis zu 6 mechanische Zielgrößen zu bestimmen. Dies eröffnet neue Chancen und Anwendungen, wie etwa die Bedienung von komplexen Steuerungen, kompakten Kraft-/Drehmomentsensoren für mehrere Freiheitsgrade. Ebenso ist es möglich, Messaufgaben, die bisher nur mit einer Vielzahl von diskreten Hall-Sensoren gelöst werden konnten, durch einen einzigen IC zu ersetzen - ohne konstruktionsbedingte Einschränkungen. Mit der 6D-Positionsmessung ist es außerdem möglich, weitere mechanische Freiheitsgrade zu bestimmen oder klassische Messaufgaben robust gegenüber mechanischen Toleranzen zu gestalten. Darüber hinaus ergeben sich weitere Vorteile, wie etwa die berührungslose Positionsmessung sowie eine höhere Positionsgenauigkeit.

Klassische Positionsmessung

© Fraunhofer IIS

Bei der magnetfeldbasierten Positionsmessung wird ein System aus einem Gebermagneten und einem Magnetfeldsensor zur Positionsbestimmung genutzt. Die HallinOne®-Technologie ermöglicht Winkel- und gradientenbasierte Auswertungen und somit eine robuste Positionsmessung. Beispiele hierfür sind die Erfassung von Drehzahl, linearer Position und die Stellung von Bedienelementen im PKW, in der Automatisierungstechnik oder in Landmaschinen. Weder Temperaturänderungen noch Schmutz oder Störfelder können das Messergebnis verfälschen. Dieser Ansatz ist nicht teurer als herkömmliche Methoden, da die Sensoren auf dem Auswertechip integriert sind.

Durch die am Fraunhofer IIS entwickelte Algorithmik in Verbindung mit der HallinOne®-Technologie kann die klassische sowie die 6D-Positionsmessung robuster gegenüber herkömmlichen Systemen gestaltet werden. Die integrierte Selbstüberwachung ermöglicht auch den Einsatz in sicherheitskritischen Anwendungen.

Download

 

Broschüre

Intelligente 3D-Magnetfeldsensorik

 

Broschüre

HallinMotion - 6D-Positionsmessung mit HallinOne®