Infineon stellt neuen hochpräzisen 3D-Magnetsensor vor

Infineon Technologies wird auf der Industriemesse Sensor+Test 2015 einen 3D-Magnetsensor vorstellen, der stromsparend ist wie derzeit kein anderer 3D-Magnetsensor auf dem Markt. Bei sehr geringer Leistungsaufnahme erfasst der neue TLV493D-A1B6 ein Magnetfeld in x-, y- und z-Richtung und misst zuverlässig und sehr genau dreidimensionale, lineare und rotierende Bewegungen. Dank der integrierten digitalen I 2C-Schnittstelle ist eine schnelle, bidirektionale Kommunikation zwischen Sensor und Mikrocontroller gegeben. Der TLV493D-A1B6 wird im sehr kleinen TSOP-Gehäuse mit sechs Pins angeboten. Der TLV493D-A1B6 eignet sich für Konsumgüter und industrielle Anwendungen, die eine präzise dreidimensionale Messung, eine Winkelmessung und/oder eine sehr geringe Leistungsaufnahme erfordern. Dazu zählen Joysticks, Steuerelemente in Weißer Ware, Multifunktions-Schaltknöpfe sowie elektronische Stromzähler (E-Meter). In Letzteren sorgen die 3D-Magnetsensoren für einen besseren Schutz gegen Manipulation. Dank der kontaktlosen Positionserfassung und der hohen Temperaturstabilität der magnetischen Schaltpunkte ermöglicht der TLV493D-A1B6 kleinere, präzisere und robustere Systeme. „Unser TLV493D-A1B6 ermöglicht Systemen die magnetische Messung, die bisher dafür nicht in Betracht kamen, und macht sie kleiner, präziser und robuster“, sagte Ralf Bornefeld, Vice President und General Manager, Sense & Control, Infineon Technologies AG. „Der TLV493D-A1B6 ist das erste Produkt einer 3D-Magnetsensor-Familie. Noch in diesem Jahr wollen wir 3D-Sensoren für Automobilanwendungen wie Ganghebel oder Lenkstockschalter anbieten.“ TLV493D-A1B6 macht E-Meter klein und stromsparend Um Manipulationsversuche mittels großer Magnete zu erfassen, sind heute im elektronischen Stromzähler bis zu drei Magnetsensoren erforderlich; einer für jede Richtung des externen Magnetfeldes. In Zukunft kann der TLV493D-A1B6 alle drei bisherigen Sensoren ersetzen. Dadurch lassen sich E-Meter wesentlich kleiner und stromsparender aufbauen. Technische Details des TLV493D-A1B6 Der 3D-Magnetsensor TLV493D-A1B6 erfasst ein externes Magnetfeld in allen drei Richtungen. Dafür nutzt er eine laterale Hall-Platte für die z-Achse des Magnetfeldes und vertikale Hall-Platten für die x- und y-Achse. Der Sensor deckt den weiten Magnetfeldbereich von +/- 150 mT für alle drei Dimensionen ab. Damit kann auch eine längere Magnetbewegung erfasst werden. Der große Betriebsbereich vereinfacht das magnetische Schaltungsdesign und gestaltet es robust und flexibel. Der TLV493D-A1B6 bietet eine 12-bit-Datenauflösung für alle Messrichtungen. Das ergibt eine hohe Auflösung von 0,098 mT je Bit (LSB, Last Significant Bit), womit auch kleinste Magnet-Bewegungen noch erfasst werden. Eines der wichtigsten Entwicklungsziele für den TLV493D-A1B6 war eine möglichst geringe Stromaufnahme. Im „Power Down“-Betrieb hat der Sensor eine Stromaufnahme von nur 7 nA. Für die Magnetfeldmessungen kann der Sensor in fünf verschiedenen Power-Modi betrieben werden. Im „Ultra Low Power Mode” beispielsweise führt der Sensor alle 100 ms (10 Hz) eine magnetische Messung durch – und das bei einer Stromaufnahme von nur 10 µA. Die Zeitspanne zwischen den Messzyklen kann flexibel und gemäß den spezifischen Systemanforderungen eingestellt werden. Wird der Sensor für kontinuierliche Messungen genutzt, dann liegt die Stromaufnahme bei nur 3,7 mA. Die eingestellten Power-Modi lassen sich während des Betriebs ändern. Der TLV493D-A1B6 nutzt ein I 2C-Standardprotokoll für die Kommunikation mit externen Mikrocontrollern. Die Sensoren können im Bus-Modus betrieben werden, was die Anzahl der Kabel reduziert und Kosten senkt. Der TLV493D-A1B6 arbeitet mit einer Versorgungsspannung von 2,7 V bis 3,5 V und in einem Temperaturbereich von -40 °C bis 125 °C. Der 3D-Magnetssensor ist gemäß dem Industriestandard JESD47 qualifiziert. Entwicklungsunterstützung Für einen schnellen Entwicklungseinstieg bietet Infineon das Evaluation-Board „3D Magnetic 2Go” an. Zusammen mit der kostenlosen 3D-Sensor-Software lassen sich damit erste magnetische Messungen in nur wenigen Minuten realisieren. Das Evaluation-Board nutzt den XMC1100, einen 32-bit-Mikrocontroller von Infineon mit ARM® Cortex®-M0 Prozessor. Verfügbarkeit Entwicklungsmuster des TLV493D-A1B6 gibt es ab Juli 2015. Seine Volumenfertigung ist für Januar 2016 geplant. Für Kunden im Automobilmarkt wird Infineon den 3D-Magnetsensoren gemäß AEC-Q100 qualifizieren. Die Volumenfertigung der AEC-Q100-qualifizierten TLE493D-A1B6 Sensoren ist für Mitte 2016 geplant.