3D-Positionssensoren HAL39xy

Der 3D-Positionssensor HAL 39xy von TDK-Micronas erfüllt die Anforderungen an streufeldrobuste Positionssensoren (linear und winkelförmig) sowie die ISO-26262-konforme Entwicklung. Diese Sensorfamilie besteht aus verschiedenen Modellen und kann sowohl einen 360°-Winkelbereich als auch lineare Bewegungen messen. HAL/R 3900 und HAL/C/R 3930 unterstützen optional die 3D-Positionserkennung. Je nach Sensor ist es möglich, temperaturkompensierte Werte von BX, BY, BZ oder bis zu zwei berechneten Winkeln zu übertragen. Der HAL 3980 ist auch in der Lage, die Winkelgeschwindigkeit zu übertragen. Alle Sensoren bieten eine Linearisierung über Stützpunkte mit entweder 33 gleichmäßig verteilten Stützpunkten oder 17 variablen Stützpunkten. Die Sensoren messen die Position eines Magneten auf Basis der 3D-HAL®-Technologie von TDK-Micronas. Die Sensoren sind in der Lage, externe magnetische Streufelder durch den Einsatz einer Anordnung von Hall-Elementen zu unterdrücken. Zur Messung eines Drehwinkels ist nur ein einfacher zweipoliger Magnet erforderlich. Auch Messungen außerhalb der Achse sind möglich.

Die Sensoren sind gemäß ISO 26262 als SEooC (Safety Element out of Context, Sicherheitselement außerhalb des Zusammenhangs) ASIL-B/C-fähig definiert. Wichtige Eigenschaften wie Verstärkung und Offset, Referenzposition usw. können durch Programmierung des nichtflüchtigen Speichers an den Magnetkreis angepasst werden. Die Komponenten sind für den Betrieb in einem Umgebungstemperaturbereich von -40 °C bis +150 °C ausgelegt.

Die Komponenten HAL 39xy sind in einem sehr kleinen achtpoligen SOIC8-Gehäuse erhältlich.

Die Sensoren HAC 39xy werden in einem dreipoligen, bedrahteten TO92UF-Gehäuse geliefert. In diesem Gehäuse sind bis zu zwei Kondensatoren (max. 330 nF) zusammen mit dem Sensorchip untergebracht. Dank der integrierten Kondensatoren erfüllt der Sensor HAC 39xy die strengen ESD- (Systemebene) und EMV-Anforderungen und macht eine Leiterplatte überflüssig, was die Gesamtgröße und die Kosten des Systems reduziert.

Die Komponenten HAR 39xy sind in einem kleinen, 16-poligen SSOP16-Gehäuse mit voller Redundanz erhältlich. Jeder Sensor enthält zwei unabhängige, übereinander gestapelte, mechanisch getrennte und elektrisch isolierte Chips. Die beiden Chips messen praktisch das gleiche Magnetfeld und gewährleisten so synchrone Ausgangssignale.

Überblick über die HAL-39xy-Familie

• HAL 3900 und HAR 3900: SPI, bis zu zwei Winkel oder Werte von BX, BY und BZ, Energiesparmodus mit Reaktivierung über Magnetfeld, Änderung der Positionsinformationen und Reaktivierungspin, 16-Bit-Daten mit CRC und Rollzähler, 5 MHz SPI
• HAL 3930, HAC 3930 und HAR 3930: PWM/SENT/Schaltausgang, bis zu zwei Winkel, Push-Pull- oder Open-Drain-Ausgang, programmierbare Schaltschwellen (nur HAL 3930/HAR 3930)
• HAL 3960: PWM, Einzelwinkel, 2-Draht-PWM
• HAL 3970: SPC (kurzer PWM-Code), Einzelwinkel und Temperatur, sicherer Rollzähler, erweiterte serielle 12-Bit-Meldung
• HAL 3980 und HAC 3980: PSI5 Version 2.2, Einzelwinkel- und Winkelgeschwindigkeit, PSI5 Version 2.2, Unterstützung von Frames Version 1.3, asynchroner Betrieb, synchroner Parallel- und Universalbusbetrieb und variabler zeitgesteuerter Busbetrieb
• HAR 3927: Redundanz durch Dual-Chip-Konzept, ratiometrischer Analogausgang/SENT-Schnittstelle, Einzelwinkel

Lizenzhinweis: HAL 39xy, HAR 39xy und HAC 39xy verwenden Lizenzen des Fraunhofer-Instituts für Integrierte Schaltungen IIS.