Adaptiver 3-Draht Zahnrad-Sensor mit „Zero-Speed“-Erfassung und präzisem Ausgangstastverhältnis und hoher Einsatz-Flexibilität

Der neue ATS667LSG von Allegro MicroSystems ist ein Zahnrad-Sensor-Modul mit Open Collector -Ausgang und Drehzahlerfassung von 0-12.000U/min. Unabhängig von Luftspalt, Temperatur und Versorgungsspannung bietet der Sensor ein nahezu konstantes Tastverhältnis des Ausgangssignals, was insbesondere bei der Erfassung von Zahnrad-Geberstrukturen in Kfz-Getriebeanwendungen wichtig ist.

Der ATS667LSG ist ein Modul, bei dem Sensor und Magnet in einem Gehäuse kombiniert sind und eine magnetisch abgestimmte Einheit bilden. Das kompakte Gehäuse lässt sich einfach und flexibel in vielfältigen Anwendungen mit Geberstrukturen von unterschiedlicher Form und Größe einsetzen.

Der Baustein beinhaltet u.a. zwei Hallelemente sowie die erforderliche Signalverarbeitung zur Aufbereitung der vom ferromagnetischen Geberrad generierten differenziellen Signale. Der Sensor verfügt über intelligente Algorithmen, die zum einen für die Reduzierung der magnetischen System-Offsets sorgen und zum anderen für die automatische Nachführung der internen Signalverstärkung (AGC) verantwortlich sind, wodurch ein präzises, luftspaltunabhängiges Ausgangssignal und Zero-Speed-Betrieb ermöglicht werden.

Beim Einschalten wird durch die Kombination aus Offset- und Verstärkungs-Abgleich das Hall-Differenzsignal normiert. Diese Normierung wird während des normalen Betriebs (Running Mode) laufend überprüft und, falls erforderlich, nachkalibriert, wodurch hohe Robustheit gegenüber Störgrößen wie Mikroschwingungen/Vibration der Geberstruktur oder plötzlichen Luftspalt-Schwankungen bewirkt wird.

Hochauflösende DA-Wandler zur Erfassung der Spitzenwerte des Hall-Differenzsignals in Verbindung mit intelligenten Tracking-Algorithmen liefern die Grundlage für die Einstellung der adaptiven Schalt-Schwellwerte. Die adaptive Hysterese der Schwellwerte reduziert negative Effekte von Anomalien im Differenzsignal, wie man sie oftmals bei Geberstrukturen in Kfz-Anwendungen findet. Die leistungsfähige Signalverarbeitung prädestiniert den Sensor für Getriebe-Anwendungen, wo er sich durch hohe Robustheit gegenüber verschiedenster mechanisch bedingter Störgrößen sowie durch Einsatztemperaturen von TA=-40 bis 150°C und einen großen Luftspaltbereich auszeichnet.

Zur weiteren Erhöhung der Zuverlässigkeit enthält der ATS667LSG Teststrukturen, die es ermöglichen, Funktionalitäten bis hinunter auf die Transistorebene auf Integrität zu prüfen. Auf diese Weise können potentielle Spätausfälle bereits auf Wafer-Niveau im Vorfeld detektiert und eliminiert werden.

Der ATS667LSG wird im SG-Gehäuse geliefert, das neben dem Halleffekt-IC auch einen Samarium-Kobalt-Magneten beinhaltet. Die Anschlüsse sind mit Reinzinn galvanisch beschichtet. Der ATS667LSG erfüllt die weltweiten RoHS-Vorgaben.