Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Reibungsloser Joystick

30.04.2003


Klein und fein: Der neue 3-D-Magnetfeldsensor findet auf einem Mikrochip Platz und kann berührungslos alle drei Raumkoordinaten erfassen. Auf der Sensor 2003 vom 13. bis 15. Mai in Nürnberg ist er in Halle 7, Stand 321 zu sehen.



Magnetfeldmessungen sind nicht nur wichtig, wenn man sich verlaufen hat und wissen will, wo Norden ist. Auch in der Technik spielen sie eine wichtige Rolle. Dr. Hans-Peter Hohe vom Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS hat mit seinem Team einen magnetischen Joystick entwickelt, dessen Position durch einen 3-D-Magnetfeldsensor exakt bestimmt wird. »Unsere Technik arbeitet berührungslos und wartungsfrei. Es werden keine Schleifkontakte benötigt und daher gibt es keine Abnutzung«, erklärt der Forscher. Mit Magnet-Joystick und 3-D-Sensor lassen sich kontaktlos Steuerbefehle erfassen und weiterleiten - egal wohin. Beispielsweise an einen PC oder an eine Baumaschine.

... mehr zu:
»Magnetfeldsensor


Das eigentlich Innovative an dem neuen magnetischen Steuersystem ist der winzige 3-D-Magnetfeldsensor, der alle drei Raumkoordinaten gleichzeitig erfasst. Bisher konnten Halbleiter-Magnetfeldsensoren nur ein senkrecht verlaufendes Feld messen. Der Grund: Die Hall-Elemente, die bei Anlegen eines Magnetfelds eine Spannung erzeugen, mussten flach in der Oberfläche des Chips liegen. Den Fraunhofer-Forschern gelang es jetzt, die Hall-Elemente quasi aufrecht in den Chip einzusetzen. Damit lassen sich erstmals auch horizontale Felder erfassen. Zwei solche, im 90-Grad-Winkel angeordnete Sensoren können das Magnetfeld in der Ebene bestimmen. Ein weiterer Sensor, der flach auf der Oberfläche liegt, misst die dritte Dimension. Der fertige 3-D-Sensor-Chip registriert räumliche Feldänderungen - beispielsweise wenn ein magnetischer Joystick bewegt wird. Gleichzeitig digitalisiert er die Messwerte und leitet sie an den Rechner oder Mikrocontroller weiter.

»Prinzipiell kann ich den Magnetfeldsensor überall einsetzen, wo ich berührungslos eine Positionsveränderung messen will«, resümiert Hohe. Das Spektrum der möglichen Anwendungen reicht vom Computer-Joystick über Drehschalter und Drehwinkelsensoren, wie sie in LKWs verwendet werden, bis hin zu Eingabefeldern für Handys und Kleincomputer, die mit einem magnetischen Stift beschrieben werden können.

Den Magnetfeldsensor gibt es mittlerweile in unterschiedlichen Ausführungen. Hans-Peter Hohe: »Das ist wichtig, denn unsere Kunden, für die wir Steuer- und Messsysteme entwickeln, stellen unterschiedliche Anforderungen, beispielsweise einen besonders geringen Stromverbrauch oder eine hohe Auflösung.« Um Kundenwünsche schnell und zuverlässig zu befriedigen, wurde am IIS eine »Sensorbibliothek« eingerichtet, in der das Know-how für Bauteile und -pläne gespeichert ist. Diese Bibliothek erlaubt es, integrierte Schaltkreise (ASICs) maßgeschneidert für die Wünsche eines Kunden zu realisieren. Mit dem neuen 3-D-Magnetfeldsenor können Hohe und seine Kollegen in Zukunft auch ein berührungsloses Positionsmesssystem anbieten, das direkt in einen Chip integriert werden kann.

Dr. Hans-Peter Hohe | Fraunhofer-Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://www.iis.fraunhofer.de

Weitere Berichte zu: Magnetfeldsensor

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Messenachrichten:

nachricht SYSTEMS INTEGRATION 2018 in der Schweiz thematisiert Bausteine für die industrielle Digitalisierung
20.11.2017 | IVAM Fachverband für Mikrotechnik

nachricht IHP präsentiert sich auf der productronica 2017
17.11.2017 | IHP - Leibniz-Institut für innovative Mikroelektronik

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Messenachrichten >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Metamaterial mit Dreheffekt

Mit 3D-Druckern für den Mikrobereich ist es Forschern des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) gelungen ein Metamaterial aus würfelförmigen Bausteinen zu schaffen, das auf Druckkräfte mit einer Rotation antwortet. Üblicherweise gelingt dies nur mit Hilfe einer Übersetzung wie zum Beispiel einer Kurbelwelle. Das ausgeklügelte Design aus Streben und Ringstrukturen, sowie die zu Grunde liegende Mathematik stellen die Wissenschaftler in der aktuellen Ausgabe der renommierten Fachzeitschrift Science vor.

„Übt man Kraft von oben auf einen Materialblock aus, dann deformiert sich dieser in unterschiedlicher Weise. Er kann sich ausbuchten, zusammenstauchen oder...

Im Focus: Proton-Rekord: Magnetisches Moment mit höchster Genauigkeit gemessen

Hochpräzise Messung des g-Faktors elf Mal genauer als bisher – Ergebnisse zeigen große Übereinstimmung zwischen Protonen und Antiprotonen

Das magnetische Moment eines einzelnen Protons ist unvorstellbar klein, aber es kann dennoch gemessen werden. Vor über zehn Jahren wurde für diese Messung der...

Im Focus: New proton record: Researchers measure magnetic moment with greatest possible precision

High-precision measurement of the g-factor eleven times more precise than before / Results indicate a strong similarity between protons and antiprotons

The magnetic moment of an individual proton is inconceivably small, but can still be quantified. The basis for undertaking this measurement was laid over ten...

Im Focus: Reibungswärme treibt hydrothermale Aktivität auf Enceladus an

Computersimulation zeigt, wie der Eismond Wasser in einem porösen Gesteinskern aufheizt

Wärme aus der Reibung von Gestein, ausgelöst durch starke Gezeitenkräfte, könnte der „Motor“ für die hydrothermale Aktivität auf dem Saturnmond Enceladus sein....

Im Focus: Frictional Heat Powers Hydrothermal Activity on Enceladus

Computer simulation shows how the icy moon heats water in a porous rock core

Heat from the friction of rocks caused by tidal forces could be the “engine” for the hydrothermal activity on Saturn's moon Enceladus. This presupposes that...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Mathematiker-Jahrestagung DMV + GDM: 5. bis 9. März 2018 an Uni Paderborn - Über 1.000 Teilnehmer

24.11.2017 | Veranstaltungen

Forschungsschwerpunkt „Smarte Systeme für Mensch und Maschine“ gegründet

24.11.2017 | Veranstaltungen

Schonender Hüftgelenkersatz bei jungen Patienten - Schlüssellochchirurgie und weniger Abrieb

24.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Mathematiker-Jahrestagung DMV + GDM: 5. bis 9. März 2018 an Uni Paderborn - Über 1.000 Teilnehmer

24.11.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Maschinen über die eigene Handfläche steuern: Nachwuchspreis für Medieninformatik-Student

24.11.2017 | Förderungen Preise

Treibjagd in der Petrischale

24.11.2017 | Biowissenschaften Chemie