Magnetische Sensoren werden im Kraftfahrzeug vorzugsweise als berührungslose Sensoren zur Weg- und Winkelmessung eingesetzt, insbesondere weil sie sehr robust sind und - im Vergleich zu anderen Sensorprinzipien -eine hohe Unempfindlichkeit gegen die zahlreichen im Kraftfahrzeug auftretenden Störeinflüsse aufweisen. Die Entwicklung und Optimierung solcher Sensoren nach empirischen Prinzipien ist langwierig und aufwendig. Der konsequente Einsatz numerischer Berechnungsverfahren für die auftretenden magnetischen Felder hilft, die Anzahl aufwendiger Rekursionen bei der Herstellung von Entwicklungsmustern zu verringern. Gleichzeitig kann die Qualität der Sensoren einschließlich der damit verbundenen elektronischen Schaltung dank verbesserter Optimierungsmöglichkeiten erhöht werden. In der Arbeit wird das auf dem Markt verfügbare Programm MAFIA eingesetzt zur Simulation von Weg- und Winkelsensoren nach dem Kurzschlußring (KR-)Prinzip. MAFIA (Lösung der Maxwell-Gleichung durch den Finiten Integrations Algorithmus) basiert im wesentlichen auf einer Finiten-Differenzen-Methode, bei welcher der Rechenraum durch ein Gitternetz unterteilt wird und alle Feldgrößen zwischen zwei benachbarten Gitterlinien als konstant angenommen werden. Beschrieben wird die Simulation des E-Kern-Sensors (Modellbildung, Untersuchung mögliche Einflußgrößen, Simulation der Temperaturabhängigkeit, Verifikation der Auswertefrequenz), die Untersuchung von Konstruktionsvarianten (Kunststoffkern mit zwei Blechen, Deckbleche aus Aluminium) und die Simulation der Halbdifferentialsensoren (Halbdifferentialprinzip, Simulation der Sensoren für die Dieseleinspritzung).
Numerische Feldberechnung für die Entwicklung magnetischer Sensoren im Kraftfahrzeug
Numerical field calculation for the development of magnetic sensors in the motor vehicle
Technisches Messen ; 61 , 6 ; 253-264
1994
12 Seiten, 21 Bilder, 5 Quellen
Article (Journal)
German
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