Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Magnetfeldsensoren in Großserie

04.06.2002


Prototyp eines Joysticks, dessen Position ein Magnetfeldsensor berührungslos ermittelt.

© Fraunhofer IIS-A


Magnetfeldsensor im Lichtmikroskop: Die eigentliche Messung nach dem Hallprinzip erfolgt in den beiden zentralen Rechteckstrukturen (Durchmesser des Bildfelds: 0,6 Millimeter).

© Fraunhofer IIS-A


Wer eine Outdoor-Armbanduhr der neuesten Generation sein eigen nennt, ahnt, dass der klassische Kompass mit Magnetnadel nicht mehr zeitgemäß ist. Dank moderner, Platz sparender Chiptechnik werden immer neue Funktionen integriert: Höhenmesser, Kamera oder eben ein elektronischer Kompass können bequem am Handgelenk getragen werden. Doch auch für weniger sichtbare technische Anwendungen werden heute Magnetfeldsensoren in großen Stückzahlen benötigt: Sie messen Position, Verwindung oder Drehzahl von Wellen und Rädern ebenso, wie sie Arbeitszustände von Robotern und Werkzeugmaschinen überwachen. In Joysticks integriert, »sehen« die Winzlinge, wohin Computerspieler zielen wollen. Immer wenn magnetische Materialien wie Stähle ihre Position im Raum ändern, deformieren sie in ihrer Nähe das Erdmagnetfeld. Dieser Umstand prädestiniert die Sensoren für berührungslose Mess- und Überwachungssysteme aller Art. Dafür liefert das Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS einen neuen Typ, der dank Standard-CMOS-Technologie in großen Stückzahlen kostengünstig produziert wird. Nun hoffen die Wissenschaftler, dass Industrieunternehmen die Chips in ihre Geräte integrieren.


»Zwar ist die Auflösung des Chips nicht sonderlich hoch«, räumt Gruppenleiter Dr. Hans-Peter Hohe ein. »Doch für die meisten Anwendungen genügt eine Genauigkeit von einem Mikrotesla allemal - und dies in allen Raumrichtungen. Zum Vergleich: Das Magnetfeld der Erde bringt es auf etwa 40 bis 60 Mikrotesla.« Neben niedrigen Kosten ist den Forschern wichtig, dass der Chip seine Signale digital verarbeitet. Denn gegenüber rein analogen Sensoren weisen sie einige Vorteile auf: Zum einen besitzen sie eine deutlich geringere Nullpunktabweichung. Diesen Offset konnten die Forscher so weit reduzieren, dass Felder von wenigen Mikrotesla bis einigen Tesla - wie sie beispielsweise in Kernspintomografen auftreten - gemessen werden können. Weiterhin sind die neuen Sensoren weniger temperaturanfällig als ihre älteren Pendants.

»Der Trend geht generell dahin, alle möglichen digitalen Funktionen auf einem Chip zu vereinen«, resümiert Dr. Hohe. »So auch bei unseren Schaltungen: Wir bringen Funktionen zur Fehlererkennung und Selbstüberwachung direkt auf den Chips unter.« Digital ausgeführt, wird die Signalkette bis zum Computer so bruchlos durchgängig - die störanfällige analoge Übertragung der Daten entfällt.


Ansprechpartner:
Dr. Hans-Peter Hohe
Telefon 0 91 31 / 7 76-4 72
Fax 0 91 31 / 7 76-4 99


Dipl.-Ing. Roland Ernst
Telefon 0 91 31 / 7 76-63 36

Dr. Hans-Peter Hohe | Mediendienst

Weitere Berichte zu: Magnetfeldsensor Mikrotesla Schaltung Sensor Stückzahl

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verfahrenstechnologie:

nachricht Wackelpudding mit Gedächtnis – Verlaufsvorhersage für handelsübliche Lacke
15.12.2017 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA

nachricht Smarte Rollstühle, vorausschauende Prothesen
15.12.2017 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Immunsystem - Blutplättchen können mehr als bislang bekannt

LMU-Mediziner zeigen eine wichtige Funktion von Blutplättchen auf: Sie bewegen sich aktiv und interagieren mit Erregern.

Die aktive Rolle von Blutplättchen bei der Immunabwehr wurde bislang unterschätzt: Sie übernehmen mehr Funktionen als bekannt war. Das zeigt eine Studie von...

Im Focus: First-of-its-kind chemical oscillator offers new level of molecular control

DNA molecules that follow specific instructions could offer more precise molecular control of synthetic chemical systems, a discovery that opens the door for engineers to create molecular machines with new and complex behaviors.

Researchers have created chemical amplifiers and a chemical oscillator using a systematic method that has the potential to embed sophisticated circuit...

Im Focus: Nanostrukturen steuern Wärmetransport: Bayreuther Forscher entdecken Verfahren zur Wärmeregulierung

Der Forschergruppe von Prof. Dr. Markus Retsch an der Universität Bayreuth ist es erstmals gelungen, die von der Temperatur abhängige Wärmeleitfähigkeit mit Hilfe von polymeren Materialien präzise zu steuern. In der Zeitschrift Science Advances werden diese fortschrittlichen, zunächst für Laboruntersuchungen hergestellten Funktionsmaterialien beschrieben. Die hiermit gewonnenen Erkenntnisse sind von großer Relevanz für die Entwicklung neuer Konzepte zur Wärmedämmung.

Von Schmetterlingsflügeln zu neuen Funktionsmaterialien

Im Focus: Lange Speicherung photonischer Quantenbits für globale Teleportation

Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Quantenoptik erreichen mit neuer Speichertechnik für photonische Quantenbits Kohärenzzeiten, welche die weltweite...

Im Focus: Long-lived storage of a photonic qubit for worldwide teleportation

MPQ scientists achieve long storage times for photonic quantum bits which break the lower bound for direct teleportation in a global quantum network.

Concerning the development of quantum memories for the realization of global quantum networks, scientists of the Quantum Dynamics Division led by Professor...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Call for Contributions: Tagung „Lehren und Lernen mit digitalen Medien“

15.12.2017 | Veranstaltungen

Die Stadt der Zukunft nachhaltig(er) gestalten: inter 3 stellt Projekte auf Konferenz vor

15.12.2017 | Veranstaltungen

Mit allen Sinnen! - Sensoren im Automobil

14.12.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Weltrekord: Jülicher Forscher simulieren Quantencomputer mit 46 Qubits

15.12.2017 | Informationstechnologie

Wackelpudding mit Gedächtnis – Verlaufsvorhersage für handelsübliche Lacke

15.12.2017 | Verfahrenstechnologie

Forscher vereinfachen Installation und Programmierung von Robotersystemen

15.12.2017 | Energie und Elektrotechnik