Besondere Konstruktionsmerkmale Unser Sensordesign für optimale Messperformance

FreePitch Sensoren wurden dahingehend optimiert, dass sie unabhängig von der Pollänge der Maßverkörperung eingesetzt werden können. Dies hat den Vorteil, dass sie besonders kompakt sind und einem Punkt-Sensor sehr nahe kommen. Sie sind die ideale Wahl, wenn eine besonders kostengünstige Lösung für die Messaufgabe gewünscht ist. Um die Abmessungen so gering wie möglich zu halten, sind die Widerstände der Wheatstone-Brücken ineinander verschachtelt. Um die Sinus-/Kosinus-Signale zu erzeugen, sind die beiden Brücken im Winkel von 45° zueinander angeordnet.
FreePitch Sensoren können mit Polringen oder Linearmaßstäben mit fast jeder Pollänge sowie mit 2-poligen Magneten benutzt werden.

FixPitch Sensoren sind an die Pollängen der Maßverkörperung angepasst, d.h. die MR-Streifen sind geometrisch auf eine bestimmte Pollänge abgestimmt. Die Sinus- und Kosinus-Signale werden durch die Verteilung der Wheatstone-Brückenwiderstände entlang des einzelnen Pols erzeugt. Diese geometrische Anordnung trägt dazu bei, dass Oberwellen unterdrückt und die Empfindlichkeit auf Störfelder reduziert werden. Dadurch wird die Linearität des Sensors optimiert.

Das PurePitch Design ist eine Erweiterung des FixPitch Konzepts, in dem die MR-Widerstände über mehrere Pole verteilt sind. Damit erfolgt eine Mittelung, die dazu beiträgt, die Auswirkungen von Maßstabsfehlern ohne zusätzliche Signallaufzeiten zu minimieren. Da über Nord- und Süd-Pole gemittelt wird, werden auch homogene Störfelder noch besser unterdrückt. Diese Optimierungen machen sich beispielsweise bemerkbar in einer höheren Regelgüte von Regelsystemen.

Um die Signalqualität der FreePitch Sensoren zu optimieren, wird das PerfectWave Design angewandt. Die MR-Streifen, die als Widerstände dienen, haben eine gekrümmte Form, die zur Oberwellenfilterung bei der Abbildung der Magnetfeldrichtung in ein elektrisches Signal genutzt wird. Diese Filterung wird durch die spezielle Geometrie und Anordnung der MR-Streifen realisiert und verursacht keine zusätzlichen Signallaufzeiten. Das PerfectWave Design wirkt sich besonders bei kleineren Magnetfeldern in verbesserter Linearität, höheren Genauigkeiten und besserer Signalqualität aus.

SelfBias ist ein Design-Feature, welches ideale Arbeitspunkteinstellung von MR-Sensoren für Anwendungen ermöglicht, bei denen ein externes Stützmagnetfeld (Bias-Feld) erforderlich ist. Hierbei wird eine hartmagnetische Schicht direkt in das Sensorelement integriert. Dadurch entfällt das zusätzliche Hinzufügen von separaten Magneten für das Stützfeld.

Magnetoresistive Sensoren besitzen eine hohe Bandbreite, praktisch keine Einschaltverzögerung und lassen sich hochohmig herstellen. Damit eignen sie sich für energieeffiziente Anwendungen und Systeme besonders gut. Ob batteriebetriebene Sensormodule oder Applikationen in z. B. explosionsgeschützer Umgebung – MR-Sensoren können energiesparsam eingesetzt werden und das bei voller Leistungsfähigkeit. TMR-Sensoren bieten aufgrund ihres technologischen Aufbaus eine ideale Plattform für Energieeffizienz. Sie sind mit hohem Innenwiderstand und dennoch großer Dynamik und hohem Ausgangssignal verfügbar. Längere Batterielebensdauern und sparsamere Schaltungsdesigns sind somit möglich.

Die Sensormodule mit SmartFit-Funktion bieten zusätzliche Funktionen in der Auswerteelektronik. Zum einen ist eine Parametrierung über die Signalleitung möglich. Somit kann ein Sensormodul ohne zusätzliche Kabel im eingebauten Zustand neu parametriert werden (z. B. zur Umstellung der Messauflösung). Zum anderen wird der Betriebszustand signalisiert. Hierbei wird der Anwender über die einwandfreie Funktion bzw. über Betriebsstörungen informiert. Diese Funktionalität unterstützt den Anwender während des Einbaus und der Justage und ermöglicht ihm eine schnelle und einfache Statusüberwachung während des Betriebs. SmartFit-Funktion bietet dem Anwender somit Komfortfunktionen, die das Sensorsystem sicherer, besser und einfacher machen. Beide Funktionen können einzeln oder zusammen in SmartFit-Sensormodulen vorkommen.

ZeroInertia ist eine Dynamik-Eigenschaft, die durch den Einsatz dieser Produkte erreicht werden kann. Als Maßverkörperung kommen keine zusätzlichen Elemente oder Komponenten zum Einsatz, denn es können vorhandene Maschinenteile für das Messsystem genutzt werden. D. h., es werden keine zusätzlichen Massenträgheitsmomente in dynamische Systeme eingebracht, die u. U. die Effizienz und Leistungsfähigkeit eines optimal ausgelegten Systems schwächen würden. Mit ZeroInertia kann z. B. eine Zahnstruktur als Maßverkörperung direkt auf eine Motorwelle aufgebracht werden – es muss kein zusätzlicher Polring angetrieben bzw. bewegt werden und das System bleibt in der Anwendung hochdynamisch.