Neue Generation flexibler Magnetsensoren im Kommen

Neuer flexibler Magnetfeldsensor <br>Foto: IFW Dresden<br>

Diese sind ultradünn, biegsam und kostengünstig. Besonders interessant sind sie für die Integration im dünnen Luftspalt zwischen Rotor und Stator von Motoren und Magnetlagern.

Für die Steuerung elektrischer Antriebe und Maschinen sind Magnetfeldsensoren unerlässlich. Eine sehr präzise Methode besteht darin, die Magnetfeldsensoren im schmalen, gekrümmten Luftspalt von weniger als 0,5 Millimeter zwischen Rotor und Stator zu platzieren. Hierfür werden besonders dünne und biegsame Sensorelemente benötigt.

Michael Melzer, Daniil Karnaushenko und Dr. Denys Makarov, Wissenschaftler am Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (IFW) und an der Technischen Universität Chemnitz haben unter Leitung von Prof. Dr. Oliver G. Schmidt einen neuartigen flexiblen und ultradünnen Magnetfeldsensor entwickelt, der genau das leisten kann. Er ist nur ein Zehntel Millimeter „dick“, kann mit Biegeradien von 5 Millimeter auf gekrümmte Oberflächen integriert werden und dabei magnetische Flussdichten bis zu 2,2 Tesla zuverlässig messen.

„Die Kernidee beruht auf der Kombination flexibler Polymermembranen und magnetisch hochempfindlicher metallischer Dünnschichten«, erklärt Prof. Dr. Oliver G. Schmidt, Direktor des Instituts für Integrative Nanowissenschaften am IFW Dresden. »Diese Synergie führt zu einzigartigen Eigenschaften und erlaubt die Gestaltung einer neuen Klasse von Magnetfeldsensoren mit einer neuartigen Funktionalität der Verformbarkeit.“

Der Einsatz dieser Sensoren ist in vielen Bereichen der Elektrotechnik und des Maschinenbaus vielversprechend. Gemeinsam mit der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. W. Hofmann vom elektrotechnischen Institut der Technischen Universität Dresden wird die Anwendung im Werkzeugmaschinenbau verfolgt, um höhere Positionierungsgenauigkeiten in magnetisch gelagerten Hochgeschwindigkeits-spindeln zu erreichen.

Neben den interessanten Anwendungsmöglichkeiten punkten die neuen Sensoren auch mit niedrigen Herstellungskosten: „Formbare magnetische Sensoren können sowohl mit kleinen als auch mit großen Abmessungen kostengünstig produziert werden“, so Schmidt. „Die Möglichkeit der Herstellung eines großflächigen Sensorelementes ist bei unserem Ansatz jedoch einzigartig. Basierend auf konventioneller halbleiterbasierter Technologie ist die Fertigung eines Großflächensensors in Anbetracht der Kosten ausgeschlossen.“

Mehr Informationen zu den technischen Anwendungsmöglichkeiten:
Nicole Wörner „Forschungserfolg: 100 µm dünner, biegsamer Magnetfeldsensor“, Markt & Technik, Ausgabe 34/2013

Online: http://www.elektroniknet.de/messen-testen/sonstiges/artikel/100672/

Kontakt:

Dr. Denys Makarov
Institut für Integrative Nanowissenschaften am IFW Dresden
Tel. +49 351 4659-648
d.makarov@ifw-dresden.de
Prof. Dr. Oliver G. Schmidt
Institut für Integrative Nanowissenschaften, IFW Dresden,
Helmholtzstrasse 20, 01069 Dresden, Deutschland;
Tel: +49/(0)351/4659-400
E-Mail: o.schmidt@ifw-dresden.de

Media Contact

Dr. Carola Langer idw

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften

Die Materialwissenschaft bezeichnet eine Wissenschaft, die sich mit der Erforschung – d. h. der Entwicklung, der Herstellung und Verarbeitung – von Materialien und Werkstoffen beschäftigt. Biologische oder medizinische Facetten gewinnen in der modernen Ausrichtung zunehmend an Gewicht.

Der innovations report bietet Ihnen hierzu interessante Artikel über die Materialentwicklung und deren Anwendungen, sowie über die Struktur und Eigenschaften neuer Werkstoffe.

Zurück zur Startseite

Kommentare (0)

Schreiben Sie einen Kommentar

Neueste Beiträge

Fortschritt bei Behandlung von Schlaganfällen

…dank modernster Vergrößerungstechnik. Neue Angiografieanlage ermöglicht Eingriffe auch an kleinen Hirngefäßen. Schlaganfall, Hirnblutung, Aneurysma, Gefäßverengung: Bei diesen Erkrankungen der Blutgefäße liefert eine Bildgebung per Angiografie den Ärztinnen und Ärzten nicht…

Attosekundenphysik: Untersuchungen in Zeitlupe

Ein Physikkonkret der Deutschen Physikalischen Gesellschaft (DPG) erklärt den Physiknobelpreis 2023: Was ist Attosekundenphysik? Im Oktober jeden Jahres erfahren aktuelle und relevante wissenschaftliche Forschungen breite Aufmerksamkeit. Dann werden die Nobelpreise…

Bildgebung: Schonender Röntgenblick in winzige lebende Proben

Ein neues System zur Röntgenbildgebung, das sich für lebende Proben, aber auch für empfindliche Materialien eignet, haben Forschende am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) zusammen mit Partnern in ganz Deutschland…

Partner & Förderer