Autos enthalten heute bereits über 80 Elektromotoren und benötigen daher entsprechende Überwachungsfunktionen. Hall-Sensoren können hierbei mechanische Bauelemente ersetzen, jedoch ist die Fertigung solcher Sonden in CMOS-Technik nicht ganz einfach. Die abzugreifenden Spannungen sind sehr schwach und werden durch Temperaturschwankungen und mechanische Spannungen im Gehäuse noch beeinflusst. Diese Offsetspannungen müssen kompensiert werden, was bei der Firma Micronas mittels der so genannten Chopper-Offset-Kompensation geschieht. Hierbei wird die Richtung des Stromes durch das winzige Hall-Plättchen rund 100000 Mal pro Sekunde umgedreht. Dadurch kompensieren sich die Störspannungsoffsets aufgrund der wechselnden Vorzeichen gegenseitig, während die eigentliche Hall-Spannung ihr Vorzeichen nicht ändert. Durch Integration einer digitalen Signalverarbeitung und eines EEPROMs auf dem Chip ist ein automatischer Abgleich während des Endtests möglich. Der elektronische Abgleich erlaubt es, die Toleranzen der Permanentmagnete und den Einfluss der mechanischen Positionierung für den jeweiligen Sensor kostengünstig zu kompensieren, wobei die Parameter im EEPROM abgelegt werden. Erster programmierbarer Hall-Sensor mit digitaler Signalverarbeitung war 1998 der HAL 800. Die neue HAL-700-Familie hat nun jeweils zwei Hall-Platten integriert und kann sowohl Vorwärts- und Rückwärtsumdrehungen unterscheiden wie auch die Drehgeschwindigkeit messen. Diese Sensoren zielen auf den Automobilmarkt, beispielsweise für Fenster und Schiebedächer. Zunächst sind zwei Typen geplant mit berührungsloser Richtungsmessung und integrierter Auswertelogik, die trotz der höheren Komplexität preiswerter sind als zwei unabhängige Sensoren. Sie sind im SOT89B-Gehäuse mit vier Anschlüssen untergebracht und als Prototypen ab sofort erhältlich. Die Serienproduktion ist für Ende 2001 geplant.
Das Gefühl für den richtigen Dreh. CMOS-Hall-Sensoren: Neuer Sensortyp misst Drehrichtung und Drehgeschwindigkeit
Elektronik, Poing ; 50 , Elektronik Automotive Sonderheft ; 70-72
2001
3 Seiten, 2 Bilder
Article (Journal)
German
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