Breites Lösungsportfolio

Auf dem Gebiet der Magnetfeld-Sensoren ist TDK erfolgreich und bietet für eine Vielzahl von Anwendungen ein breites Produktspektrum – dazu gehören Strom-Sensoren ebenso wie Gear-Tooth-Sensoren und TMR-Winkel-Sensoren.

TDK Strom-Sensoren basieren auf hochleistungsfähigen TDK Ferrit-Materialien und übernehmen Schlüsselfunktionen zum Beispiel in Energie-Managementsystemen sowie im Rahmen von Industrie-4.0-Projekten. Entsprechend sind bestimmte Typen etwa für den Einsatz im Bereich von 30 A bis 600 A ausgelegt.

TDK Gear-Tooth-Sensoren sind höchst sensitive Sensoren für die Erfassung von Rotationsbewegungen. Diese Bauelemente bewirken, dass etwa in Fahrzeugen die Kraftstoff-Einspritzsysteme noch effizienter arbeiten können, wodurch sich die Motor-Performance steigern lässt. Zunehmend an Bedeutung gewinnen auch die TMR-Winkel-Sensoren.

Abbildung 1:

Mit dem neuen Typ CCT406393-600-36 für 600 A eignet sich die CCT-Serie von aufrastbaren AC-Stromsensoren für Hochstrom-Applikationen von Energieverteilungssystemen großer Gebäude, Fertigungsanlagen, Warenhäuser und Energieversorgern.

TMR-Winkel-Sensoren für höchste Präzision und Zuverlässigkeit

Von allen magnetoresistiven Effekten besticht der TMR-Effekt durch hohe Ausgangsspannung, geringe Temperaturdrift und hohe Genauigkeit. TDK hat diesen Effekt ursprünglich zur Herstellung von Schreib-Lese-Köpfen von Festplatten genutzt und dabei umfassende und weltweit anerkannte TMR-Kompetenz aufgebaut.

Auf dieser Basis konnte das Unternehmen auch eine Vielzahl neuartiger Sensoren für Automotive-Anwendungen entwickeln. Bei der seit 2015 laufenden Serienfertigung von TMR-Magnetfeld-Sensoren werden TMR-Elemente in einer Reihenschaltung zu einem Widerstandelement verknüpft. Diese Widerstandselemente werden in Vierergruppen zu einer Wheatstone-Brücke verschaltet.

Abbildung 2:

Die TDK TMR-Winkel-Sensoren erfüllen ASIL-D und können im Kraftfahrzeug in Anwendungen mit höchsten Sicherheitsanforderungen eingesetzt werden, etwa in Lenkungen und Bremsen.

Bei einer Versorgungsspannung von 5 V erreicht die differentielle Ausgangsspannung bis zu 3 V. Somit kann diese direkt von einem Mikrocontroller mit integriertem ADC eingelesen werden. Die Anzahl der Bauelemente für die Signalaufbereitung verringert sich erheblich durch den Wegfall von Verstärkern, Widerständen und Kondensatoren. Wegen der steigenden Anforderungen an die funktionale Sicherheit bedeutet dies einen enormen Vorteil, da die Überwachung der Sensoren stark vereinfacht wird.

TDK TMR-Sensoren können in Systemen verwendet werden, die den Anforderungen bis zu ASIL-D gemäß der Norm ISO 26262:2011 entsprechen (Automotive Safety Integrity Level D, höchste Anforderungen an Funktionale Sicherheit). Sie können deshalb in sicherheitsrelevanten Anwendungen wie  elektrischen Servolenkungen und Bremsen eingesetzt werden. Ein weiteres herausragendes Merkmal der TMR-Sensoren ist ihre sehr hohe Winkelgenauigkeit. Je nach magnetischer Feldstärke lassen sich über Fahrzeug-Lebensdauer (17 Jahre) und Temperatur (-40°C bis 175°C) Restwinkelfehler von unter 0,2° erreichen.

Das aktuelle TMR-Sensor-Produktspektrum von TDK umfasst Winkel-, Drehzahl- und Linear-Sensoren unter anderem für Servolenkungen, Wischer, Kupplungs- und Getriebesteller sowie Pedale und Drosselklappen.

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