Hall-Sensoren

Für Wen?

Forscher, Entwickler, Fertigungsingenieure, Vertriebsingenieure und Technische Einkäufer, insbesondere in den Bereichen Mechatronik, Automatisierung, Automobiltechnik und Motorenbau sowie Positioniertechnik.
Hersteller und Anwender von Sensorelementen und Messsystemen, die magnetische Sensorlösungen bereits einsetzen oder einführen wollen.
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Die Seminar-Inhalte:

Begrüßung, Einführung und Zielsetzung

• Hall-Effekt: Geschichte und Einführung
• Hall-Sensoren: Vorteile und Marktsegmente
• Anwendungen der magnetischen Messtechnik

Der Hall-Effekt

• Physikalische Grundlagen
• Materialeigenschaften und Strukturfragen

Laterale Hall-Sensoren

• Realisierung mit Hilfe der Silizium-Technologie
• Winkelmessung mit lateralen Hall-Sensoren
• Messprinzip und Winkelberechnung

Anwendungen in der Stromsensorik

• Stromsensorprinzipien
• Stromsensoren mit und ohne Magnetkern

Permanentmagnetische Sensor-Ansteuerung

• Magnetische Anforderungen
• Magnetfeld-Design & Magnetanordnung
• Qualitätssicherung

Mehrdimensionale Hall-Sensoren

• Theorie und Funktionsweise
• Realisierung und Umsetzung

Anwendungen mehrdimensionaler Hall-Sensoren

• Drehgeber (0° bis 360°)
• Weggeber
• 3D-Positionsgeber

Robuste magnetische Positionserfassungssysteme

• Magnetfeldgradienten
• Störfeldunterdrückung
• Justagetoleranzen kompensieren

Vergleich von Hall-Sensoren mit MR-Sensoren

• Funktionalitäten
• Anwendungsfelder

Abschlussdiskussion

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Was lernen Sie?

Sie lernen die Vor- und Nachteile von Hall-basierten Sensorlösungen zu bewerten und diese Ihrem Anwendungsfall gemäß auszuwählen.
 

Das Seminar schult insbesondere das Verständnis für den Einsatz dieser Sensoren in der Positions- und Bewegungserkennung. Sie erhalten eine Einführung in Lösungen für die mehrdimensionale Positionserfassung auf der Basis von vertikalen Hall-Sensoren.

Worum geht es?

Bereits seit langer Zeit werden Hall-Sensoren zur Erfassung magnetischer Felder in einer Raumrichtung verwendet, um damit berührungs- und kontaktlose Positionsmesssysteme aufzubauen oder Ströme zu messen. Neuere Entwicklungen haben die Eigenschaften dieser Sensoren stetig verbessert und die Einsatzbereiche erweitert.
 

Einer der wesentlichen Vorteile von Hall-Sensoren ist dabei, dass sie mit Hilfe qualifizierter Standard-Halbleiterprozesse hergestellt werden können. Heute haben Hall-ICs die höchsten Marktanteile unter magnetischen Sensoren zur Erfassung von Bewegung oder Position.
 

Aktuell sind erste Produkte mit integrierten Hall-Sensoren angekündigt, die auch Magnetfelder parallel zur Substratoberfläche messen können, was eine vollständige, mehrdimensionale Erfassung des Magnetfeldes am Ort des Sensors möglich macht. Daraus ergeben sich neue Möglichkeiten für die Positionssensorik wie die Erfassung mehrerer Achsen oder verbesserte Robustheit gegen magnetische Störfelder.
 

Im Seminar wiederholen wir zunächst die physikalischen Grundlagen des Hall-Effektes. Außerdem besprechen wir die Eigenschaften von Permanentmagneten zur Sensoransteuerung und die Grundzüge der Magnetostatik.
 

Aus der Physik leiten wir dann die prinzipiellen Möglichkeiten einer technischen Realisierung einschließlich der resultierenden parasitären Effekte ab. Die Dozenten erläutern, wie parasitäre Effekte schaltungstechnisch kompensiert werden können. Insbesondere besprechen wir die Vorteile einer Integration der Hall-Elemente.
 

Auf der Basis der physikalischen Grundlagen führen wir Sie in die Funktionsweise von Hall-Elementen ein, die Magnetfelder parallel zur Substratoberfläche empfindlich detektieren.
 

Die Anwendungsbeispiele gehen besonders auf die Verbesserung der Störfestigkeit durch gradientenbasierte Auswerteansätze ein. Beispiele dafür sind Encoder oder lineare Wegmessung.
 

Ein Ausblick auf zukünftige Entwicklungsmöglichkeiten beendet das Seminar. Dazu gehört eine kurze Einführung in das Prinzip der magnetoresistiven Sensoren, um die Vor- und Nachteile dieser verschiedenen magnetischen Sensorprinzipien vergleichen zu können.
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Die Teilnehmerzahl ist auf 20 begrenzt, um u.a. einen intensiven Dialog der Teilnehmer untereinander sowie mit den Referenten zu ermöglichen.

Die im Flyer ausgewiesene Anmeldefrist von 2 Wochen zum Termin ist als Orientierungshilfe zu verstehen. Sofern noch Plätze verfügbar sind, ist eine Anmeldung auch später möglich.