Het Fraunhofer Instituut voor geïntegreerde schakeIingen (IIS) heeft een nieuw soort magneetsensor ontwikkeld die minieme veranderingen in een klein magnetisch veld herkent, ook als er een grote magneet naast staat. De sensor is dus bruikbaar op plaatsen waar stroomkabels storingsvelden veroorzaken, bijvoorbeeld in de buitenspiegel van een auto.
Sensoren registreren temperatuursverschillen, veranderingen in een magnetisch veld of minimale luchtstromen. Er zijn aan deze gevoeligheid, bijvoorbeeld als een magneetsensor een kleine verandering van een magnetisch veld moet registreren op een plaats waar al een sterk magnetisch veld heerst.
Dit geldt bijvoorbeeld voor sensoren in de auto: bij wisselen van de bestuurder moeten stoel en spiegel meestal opnieuw worden afgesteld. Eenvoudiger zou het zijn om de zit- en de spiegelposities in een geheugen op te slaan. Door een chip in de sleutel of een druktoets op het dashboard kan de betreffende bestuurder deze in één keer in de juiste positie sturen. In de spiegel en de stoel bevindt zich kleine magneten, die de positie doorgeven aan de magneetsensor waardoor de spiegel precies wordt ingesteld.
Nu het probleem: de stroomkabels voor de spiegelverwarming en de stappenmotor wekken een magnetisch veld op. De sensor ziet dus niet alleen het veld van de positiemagneten maar ook dat van de stroomvoerende kabels; hij krijgt dus een verkeerd resultaat. Tot nog toe moeten magneetveldsensoren daarom uitgebreid en duur worden afgeschermd.
3D magneetveldsensor
Een nieuwe geïntegreerde 3D magneetveldsensor van het Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen (IIS) IIS in Erlangen werkt zonder deze afscherming. De onderzoekers hebben meerdere sensoren zodanig in een pixelcel geplaatst, dat ze alle drie de componenten van het magnetisch veld ter plaatse kunnen meten. Plaatst men twee van deze pixelcellen op een chip, dan meet de sensor niet alleen het magnetisch veld als zodanig, maar ook hoe het ruimtelijk verandert. Met deze sensor zijn voor het eerst magnetische storingsvelden als zodanig te herkennen en te scheiden van het benutte veld. De sensor werkt volgens het instituut zelfs nog als de sterkte van het storingsveld beduidend groter is dan de sterkte van het benutte veld. Afscherming is dus overbodig.
Een ander voordeel van de sensoren is dat ze geschikt zijn voor toepassing bij hoge temperaturen (tot circa 150°C* en daardoor in de motorruimte. De sensoren zijn inmiddels getest en zover ontwikkeld dat ze industrieel kunnen worden ingezet. Om serieproductie te vereenvoudigen, hebben de onderzoekers voor de vervaardiging gekozen voor de goedkope standaard CMOS techniek.
