Ein Schwerpunkt innerhalb der Produktentwicklung bei Micronas stellt die Erweiterung ihrer Sensorfamilien HAL 36xy zur Bestimmung von Drehwinkeln und HAL 38xy für die Erfassung von linearen Bewegungen auf Basis der 3D HAL-Technologie dar.

Micronas (SIX Swiss Exchange: MASN), ein führender Anbieter von innovativen, anwendungsspezifischen Sensor- und IC-Systemlösungen für die Automobil- und Industrieelektronik, investiert in die Entwicklung neuer Sensoren der Familien HAL 36xy und HAL 38xy und erweitert damit ihr Produktportfolio im Bereich mehrdimensionaler Magnetfelderfassung.

Im Gegensatz zur gängigen Magnetfeldmessung, bei der nur magnetische Felder, deren Feldlinien orthogonal zur Chipoberfläche verlaufen, erfasst werden, detektieren die Sensoren der Familien HAL 36xy und HAL 38xy durch zusätzliche vertikale Hall-Platten auch die parallel zur Oberfläche verlaufende Komponente des magnetischen Feldes. Die vertikalen Hall-Platten bieten den Vorteil, dass sie ohne zusätzliche Nachbearbeitung (Post-Processing) in einem Standard-CMOS-Prozess gefertigt werden können und dass sie das zu messende Magnetfeld selbst nicht beeinflusst.

Die Mitglieder der Hall-Sensorfamilien auf Basis der 3D-HAL-Technologie verfügen alle über temperaturkompensierte Hall-Platten mit getakteter Offsetkompensation, A/D-Wandler, digitale Signalverarbeitung, einen Gegentakt-Ausgang, ein EEPROM mit redundanten Speicherzellen sowie Schreibschutz für die Kalibrierungsdaten und Datenregisterinformationen, eine digitale Programmierschnittstelle. Zusätzlich sind verschiedene Schaltungskomponenten integriert, die Diagnosefunktionen realisieren und damit der Sicherheit des Gesamtsystems dienen wie etwa Temperatur- und Spannungsüberwachung (Über- und Unterspannung), Leitungsbrucherkennung und einen Überlastungsschutz an allen Anschlüssen. Weitere Funktionen, wie z.B. ein EEPROM-Selbsttest bei Systemstart, können vom Kunden zusätzlich aktiviert werden.

Die Sensoren der HAL 36xy-Familie erfassen im dreidimensionalen Raum die Magnetfeldkomponenten in der X- und Y-Ebene. Durch die Messung der relativen Feldstärke beider Komponenten wird ein stabiles Ausgangssignal gewährleistet, selbst wenn der Abstand zwischen Magnet und Sensor variiert. Das Ergebnis ist eine sehr genaue und über einen weiten Temperaturbereich zuverlässige Winkelmessung von 0° bis 360°. Der HAL 3625 eignet sich z.B. für Anwendungen als kontaktloses Potenziometer oder zur Positionsbestimmung bei Rotationsbewegungen und verfügt daher über ein analoges Ausgangssignal mit 12-Bit Auflösung.

Innerhalb der HAL 38xy-Familie ist der Baustein HAL 3855 ist in der Lage, die magnetische Feldstärke in der Y- und Z-Ebene zu detektieren. 32 Stützstellen ermöglichen dieser Sensorfamilie höchste Genauigkeit linearer Bewegungs-messungen bei minimalem Platzbedarf. Der HAL 3855 eignet sich z.B. zur Detektion der Drosselklappenstellung bei der Abgasrückführung (EGR) im Fahrzeug und verfügt ebenfalls über ein analoges Ausgangsignal mit 12-Bit Auflösung.

Micronas entwickelt derzeit unterschiedliche Sensorvarianten auf Basis der 3D-HAL-Technologie als Erweiterung der Familien HAL 36xy und HAL 38xy. Diese werden zum einen Sensoren mit digitalem Ausgang beinhalten, zum anderen werden Varianten mit verschiedenen Kombinationsmöglichkeiten der Hall-Platten (X-, Y- und Z-Ebene) entwickelt.

Durch den sehr weiten Temperaturbereich von TJ = -40°C bis +170°C (Junction -Temperatur) eröffnen sich für die Derivate der HAL 36xy- und HAL 38xy- Sensorfamilien viele Anwendungsmöglichkeiten in der Automobil- und Industrieelektronik, wie z.B. bei der Bestimmung von Drosselklappenstellungen mit Winkeln über 90° oder bei der Messung einer linearen Bewegung bis zu einer Distanz von 40 mm.

Die Sensoren HAL 3855 und HAL 3625 sind bislang im sehr kleinen SMD-Gehäuse SOIC8 erhältlich. Auch hier plant Micronas in Zukunft ihr Angebot zu erweitern.

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    Micronas plant Erweiterung ihrer 3D-Hall-Sensor-Familie

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