Sie sind hier: HomeFeldebeneSensoren

AMA Innovationspreis 2012: ASIC für Multiturn-Drehgeber ausgezeichnet

Der AMA Fachverband für Sensorik kürte auf der Sensor+Test den diesjährigen Gewinner des mit 10.000 Euro dotierten AMA Innovationspreises: Gewonnen haben die Entwickler des „Hochintegrierten Hall-Sensor-ASIC für energieautarke Absolut-Geber“.

Die gemeinsame Entwicklung der Firmen IC-Haus (Dr. Steffen Klupsch, Ralf Burkard und Dr. Heiner Flocke) sowie der Mehnert & Theil Erfindergemeinschaft (Dr. Thomas Theil) konnte sich gegen insgesamt 75 Einreichungen durchsetzen. Die Jury überzeugte die energieunabhängige Anwendung des hochintegrierten Hall-Sensor-ASIC. Der Sensor kann sowohl die für das Multiturn-Sensorsignal als auch für das Zählen und Speichern der Messsignale benötigte Energie allein aus der Bewegung eines Permanentmagneten auf der Drehgeberwelle erzeugen. Die Grundlage dafür bildet die Endra-Technologie, die wiederum den speziellen Magnetisierungseffekt des so genannten Wiegand-Drahtes nutzt.

Bisher benötigten Absolutwertgeber beziehungsweise Multiturn-Drehgeber stets eine permanente Anbindung an eine Stromversorgung oder eine wartungsintensive Pufferbatterie. In manchen Anwendungen ist dies aus sicherheitstechnischen Gründen verboten, so dass in diesen Bereichen bisher mechanische Lösungen (Getriebe) als weitere Variante eingesetzt werden mussten.

Bei der Endra-Technologie werden die Umdrehungen anstatt mit einem Getriebe mit dem Wiegand-Draht ermittelt: Im Kern ist dieser Draht weichmagnetisch, im Mantelbereich hartmagnetisch. Bei einem äußeren Magnetfeld, das ein Permanentmagnet auf der Drehgeberwelle erzeugt, versucht der Kern dem äußeren Magnetfeld zu folgen, wird vom Magnetfeld des Mantels aber zurückgehalten, zunächst jedenfalls. Sobald nämlich das externe Magnetfeld stärker als das Magnetfeld im Mantelbereich ist, wird der „vorgespannte“ Kern schlagartig umgepolt. Diese Umkehr der Polarisierung induziert eine Spannung in einer um den Draht gewickelten Spule. Dieser Impuls reicht aus, um die Informationen „Umdrehung" und „Drehrichtung" in die Auswerte-Elektronik zu übertragen.

Das prämierte ASIC setzt hier neue Maßstäbe in puncto Bauraum und zusätzlicher Funktionen, so dass künftig wesentlich kompaktere Drehgeber auf Basis der Endra-Technologie möglich sind.

„Die wissenschaftlich überzeugende Lösung und der praktische Nutzen des Hall-Sensors für die Anwender ragte nach Meinung der Jury aus allen Einreichungen deutlich hervor“, begründet der Juryvorsitzende Prof. Dr. Andreas Schütze von der Universität des Saarlandes die diesjährige Auswahl.