Produkt-ÜbersichtHAL® 39xy – 3D Hall-Sensor-Produktlinie zur Positionsmessung mit einzigartiger Streufeldkompensation

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HAL<sup>®</sup> 39xy – 3D Hall-Sensor-Produktlinie zur Positionsmessung mit einzigartiger Streufeldkompensation
Die Hall-Sensor-Familie HAL 39xy bietet eine Streufeld-Kompensationsfunktion, die auf einer äußerst flexiblen Architektur für mehrdimensionale Magnetfeldmessungen basiert. Diese Produkbeschreibung erklärt die Funktionsweise der Bauelemente und bietet nützliche Informationen für unsere Kunden bezüglich der Fähigkeiten des Direktwinkel-Sensors HAL 39xy von TDK.

Produktbeschreibung

Die Hall-Sensor-Familie HAL 39xy bietet eine Streufeld-Kompensationsfunktion, die auf einer äußerst flexiblen Architektur für mehrdimensionale Magnetfeldmessungen basiert. Die Sensoren erfüllen heutige und zukünftige Anforderungen des Automobil- und Industriemarktes und bieten vier verschiedene Messmodi in einem einzigen Bauteil: Lineare Positionserfassung, 360°-Drehwinkelerkennung und 180°-Drehwinkelerkennung mit Streufeldkompensation einschließlich Gradientenfeldern sowie die Fähigkeit zur vollwertigen 3D-Magnetfeldmessung (BX, BY, BZ). HAL 39xy unterstützt verschiedene digitale Schnittstellen (SPI, PWM, SENT gemäß SAE J2716 Rev. 2016 und PSI5 Rev. 2.x).

Das Herz der HAL 39xy-Sensoren beruht auf der patentierten 3D HAL® Pixelzellen-Technologie, die eine direkte Messung von Magnetfeldern in den drei Richtungen X, Y und Z erlaubt. Sie ermöglicht nicht nur eine sehr genaue Magnetfeldmessung, sondern ist auch unempfindlich gegenüber Streufeldern. Dieses einzigartige Konzept basiert auf einer Reihe von Hall-Elementen. Jeder Messmodus verwendet eine andere Hall-Element-Kombination, um das beste Messergebnis zu erzielen. Das hochflexible Sensor-Array der masterHAL®-Sensorlinie erleichtert Entwicklern die Auswahl des optimalen Betriebsmodus für jede erdenkliche Messaufgabe. Die HAL 39xy-Sensoren sind die einzigen auf dem Markt verfügbaren Systemlösungen, die alle vier Modi in einem einzigen Sensor integrieren. Sie schaffen einen klaren Vorteil für den Kunden, denn es muss nur ein Bauelement anstelle mehrerer verschiedener Hardwareversionen qualifiziert werden. Die neuen Sensoren eignen sich ideal zum Einsatz in einer Vielzahl von Anwendungen, darunter alle Arten von Ventilen und Aktuatoren, Gangschaltung, Pedalstellungs-, Getriebepositions-, Lenkwinkel- oder Fahrwerkpositionserfassung.

Abbildung 1 : 3D HAL® Pixelzellen
3D HAL®  pixel cell

Dank ihrer flexiblen Architektur bietet die HAL 39xy-Sensorfamilie viele Konfigurationsmöglichkeiten. Sie verfügt über einen leistungsstarken DSP und einen eingebetteten Mikrocontroller. Der DSP sorgt für eine schnelle Signalverarbeitung, während der Mikrocontroller die Schnittstellenkonfiguration und die Überwachung der funktionalen Sicherheit übernimmt. TDK-Micronas bietet die Entwicklung kundenspezifischer Firmware für den DSP und den Mikrocontroller an. Zusammen mit dem flexiblen Hall-Sensor-Frontend können Kunden so neue Anwendungen realisieren. Die innovative Architektur erleichtert den Kunden die Entwicklung neuer Lösungen und beschleunigt die Prototypenentwicklung. Sie ermöglicht auch eine schnelle und einfache Anpassung an Veränderungen bei Schnittstellenstandards, wie SENT, SPI und PSI5. Lizenzhinweis: HAL 39xy verwendet Lizenzen des Fraunhofer Institutes für Integrierte Schaltungen IIS.

Abbildung 2 : HAL 39xy Blockschaltbild
Hal 39xy Block diagram

Hauptanwendungen

  • Alle Arten von Ventilen und Aktuatoren (z.B. Kühlventile, AGR, Turbolader-Stellantriebe)
  • Gangschaltung
  • Pedalpositionserkennung
  • Getriebepositionserkennung
  • Leuchtweitenregulierung
  • Fahrwerksposition

Hauptmerkmale und -vorteile

  • Positionserkennung mit Streufeldkompensation (Linear und Rotation bis 360°) für ISO 11452-8-Anforderungen
  • Kompensation von Streufeldern mit Gradienten bei 180°-Rotationsanwendungen
  • Vollwertige 3D-Magnetfeldmessung von BX, BY, und BZ
  • Übertragung von temperaturkompensierten magnetischen Rohwerten (BX, BY, BZ), von bis zu zwei berechneten Winkeln sowie von Winkelgeschwindigkeit,Magnetfeldamplitude und/oder Chiptemperatur
  • Unterstützung von Anwendungen mit funktionaler Sicherheit (SEooC gemäß ISO 26262)
  • Zusätzlicher Schaltausgang
  • Großer Versorgungsspannungsbereich: 3,0 V… 16 V
  • Dank des großen Umgebungstemperaturbereichs von –40 °C bis max. 160 °C für Automobilanwendungen geeignet

Kenndaten

Typen HAL3900 HAL3930 HAL3980
Gehäuse SOIC-8
Digitale Ausgangsformate SPI PWM, SENT PSI5
Winkelgenauigkeit ±0.6° @ 10 mT für Rotationsanwendungen
Magnetfeldamplitudenbereich 10 mT… 130 mT. Bis zu 5 mT mit reduzierter Genauigkeit.
Sicherheit ASIL-B gemäß ISO 26262