HallinMotion®: Robuste Positionssensorik mit allen mechanischen Freiheitsgraden

Kompakte und universelle Positionserfassung in 6D

© Fraunhofer IIS
6D-Erfassung eines Quader-Magneten mit HallinMotion® unter der Verwendung von HallinOne®-3D-Magnetfeldsensoren

Wo Bewegungen in mehreren Freiheitsgraden gleichzeitig auftreten, wie in Eingabegeräten oder in der Robotik, stoßen herkömmliche Systeme zur Positionserkennung oft an ihre Grenzen. Diese können maximal zwei Freiheitsgrade erfassen oder sind nicht in der Lage, Störungen durch seitliche Bewegungen zuverlässig zu kompensieren. Unsere zur mehrdimensionalen Positionsmessung entwickelte Technologie HallinMotion® bietet hier eine bahnbrechende Lösung: Mit der 6D-Fähigkeit ermöglicht das System, Bewegungen in allen drei translatorischen Raumrichtungen sowie Rotationen um alle drei Achsen genau zu messen. Diese Vielseitigkeit sorgt für maximale Flexibilität und erlaubt es, komplexe Bewegungen mit hoher Präzision in einem einzigen Schritt zu erfassen. Das Messsystem, das aus nahezu beliebigen Permanent- oder Elektromagnetanordnungen und einem Magnetfeld-Sensor-IC besteht, ist äußerst robust gegenüber Temperaturschwankungen und Fremdfeldern. Besonders in anspruchsvollen  Umfeldern ist dies wertvoll, da die Notwendigkeit für mehrere Sensoren oder zusätzliche Kompensationsmechanismen entfällt – was sowohl Kosten spart als auch die Systemkomplexität und damit den Bauraum erheblich reduziert.

Im Überblick: Technische Eigenschaften und Vorteile

EIGENSCHAFTEN VORTEILE
  • Berührungslose und absolute Positionsmessung
  • Umfassend in der Erfassung aller sechs Freiheitsgrade: translatorische und rotatorische Bewegungen
  • Exakt bei Erfassungsbereichen von Bruchteilen eines Millimeters bis zu einigen Zentimetern
  • Temperaturunabhängig und robust gegenüber externen Magnetfeldern
  • Moderne, kostengünstige CMOS-Technologie
  • Kompakt als Single-Chip-Lösung (FH6D04) durch kombinierte Sensorik und Auswertung
  • Zuverlässig in verschmutzten und rauen Umgebungen
  • Erhöhung erfasster Freiheitsgrade und erreichter Genauigkeit bestehender Systeme
  • Flexibel bei der Integration mit geringen Kosten für Anpassungen
  • Wirtschaftlich durch niedrige Herstellungskosten bei kompakter Bauweise
  • Einfach in bestehende Produkte integrierbar ohne komplexe Anpassungen
  • Variabel im Einsatz beliebiger Magnetfeldsensoren, bspw. magnetoresistive Sensoren (AMR, GMR, TMR)

Unser Angebot: Präzision in Bewegung

Wir entwickeln hochpräzise Sensorlösungen, die selbst komplexe Bewegungsabläufe und herausfordernde Umgebungsbedingungen zuverlässig erfassen. Durch optimierte Algorithmen, robuste Sensortechnologie und maßgeschneiderte Firmware schaffen wir zukunftsweisende Systeme, die höchste Ansprüche erfüllen. Reduzierte Systemkomplexität, geringere Kosten und maximale Präzision – entdecken Sie mit uns die Zukunft der Positionsmessung:

  • Entwicklung und Optimierung von Systemkonzepten inkl. Magnet- und Sensoranordnung
  • Analyse und Kompensation von Dreh- und Querbewegungen in Positionierungssystemen
  • Durchführung von Machbarkeitsstudien und Sicherheitsanalysen (FMEA, FMEDA)
  • Entwicklung anwendungsspezifischer Algorithmen und effizienter Firmware
  • Prototypenentwicklung und Überführung in die Serienfertigung inkl. Qualifizierung

 

Sensorunabhängige Algorithmik – maximale Freiheit bei der Integration

Unsere Positionsalgorithmen funktionieren unabhängig von der eingesetzten Magnetfeldsensor-Technologie. Ob Hall-, MR- oder andere Sensoren – wir passen unsere Software präzise an Ihre Anforderungen an. Die Algorithmen lassen sich auch vollständig entkoppelt von unserer eigenen Hardware in bestehende Systeme integrieren. So bleiben Sie flexibel – ohne Kompromisse bei der Genauigkeit.

Anwendungen: Effiziente Produktentwicklung durch integrierte Sensorik

Moderne Technologien und Automatisierung erfordern immer präzisere und effizientere Positionsmessungen, insbesondere in Anwendungen mit komplexen Bewegungen. Mit HallinMotion® ermöglichen wir die absolute Positionsbestimmung eines Gebermagneten mit nur einem aktiven Bauteil – selbst unter extremen Bedingungen. Von sicherheitskritischen Anwendungen in Fahrzeugen und Maschinen bis hin zur Mikromechanik und hochpräzisen Bewegungsüberwachung: Unsere Lösungen steigern Ihre Messgenauigkeit, reduzieren gleichzeitig den Aufwand für zusätzliche Komponenten und ermöglichen völlig neue Steuerungskonzepte. Dazu gehören unter anderem:

  • Steuerungselemente für Automotive, Haushaltsgeräte sowie Bau- und Landmaschinen – auch in rauen, sicherheitskritischen Umgebungen
  • Fahrwerksüberwachungssysteme
  • Robotik
  • CAD-Steuerungen mit hoher Präzision
  • Überwachung hochpräziser Bewegungsabläufe bis in den Mikrometerbereich
  • Mikromechanik und taktile Sensorik
  • Multisensorersatz durch einen einzigen Sensor-IC

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Pressemitteilung / 29.4.2025

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Robuste Positions-, Winkel- und Strommessung mit demselben Chip

 

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