Elektor Team

Nieuwe generatie 3D Hall-sensoren

10 december 2013, 14:37
Nieuwe generatie 3D Hall-sensoren
Nieuwe generatie 3D Hall-sensoren

Hall-sensoren worden veelvuldig toegepast voor het meten van de positie van machine-onderdelen en producten zonder fysiek contact en zonder slijtage. Zo zitten in een moderne auto wel 100 van dergelijk sensoren voor het monitoren van veiligheidsriemen, deursloten, pedaalposities, ABS, EPS en nog veel meer. Hall-sensoren zijn goedkoop en robuust, maar zijn alleen in staat om een magnetisch veld te detecteren dat loodrecht op de chip staat. Onderzoekers van het Fraunhofer Institutfür Integrierte Schaltungen (IIS) waren niet tevreden met deze beperkte meetmogelijkheden en ontwikkelden chips voor een nauwkeurigere positiebepaling op basis van magnetische velden.

 

Men begon met het onderbrengen van verschillende typen sensoren op één chip, waarmee de meetnauwkeurigheid kon worden verbeterd ten opzichte van de nauwkeurigheid van de individuele sensoren. Vervolgens werden verschillende van deze sensoren zodanig gemonteerd dat daarmee een driedimensionaal magnetisch veld op een bepaald punt kan worden gemeten.

 

Zo ontstond een nieuwe generatie 3D Hall-sensoren die een magnetisch veld in drie vlakken kunnen meten en daarmee de exacte positie van een object kunnen bepalen. Daartoe bevat een sensor-chips drie Hall-sensoren voor elk van de drie magnetische assen. Deze kunnen een resolutie van slechs enkele microtesla's halen, afhankelijk van de meetsnelheid. Direct op de chip zijn ook nog de bijbehorende meetelektronica en een spoel voor zelftesten en kalibratie geïntegreerd. Ondanks de complexiteit van de 3D-chip kan deze worden gefabriceerd met standaard halfgeleider-productiemethoden.

 

Foto: Dirk Mahler/Fraunhofer

Reacties worden ingeladen...
gerelateerde items