Hall-Effekt-Sensoren im Vergleich zu anisotrop magnetoresistiven (AMR) Sensoren

4. April 2019

Magnetsensoren waren viele Jahre lang ein wesentlicher Bestandteil in verschiedenen Anwendungen. Sie wandeln magnetische oder magnetisch kodierte Informationen in elektrische Signale zur Verarbeitung durch elektronische Schaltkreise um.

Allein in Automobilsystemen werden sie zur Erfassung der Position, Entfernung und Geschwindigkeit eingesetzt. Beispiele sind die Position der Autositze und Sicherheitsgurte zur Airbag-Steuerung oder die Radgeschwindigkeitserfassung für das Anti-Blockier-System (ABS).

Hall-Effekt-Sensoren werden insbesondere in Anwendungen für die Erfassung von Geschwindigkeit, Position und Fahrtrichtung für ein Ziel verwendet. Der neueste Trend, die anisotrop magnetoresistiven (AMR)-Sensoren, machen ihnen jedoch ernsthafte Konkurrenz.

AMR-Sensoren:

• Besitzen eine höhere Empfindlichkeit als Hall-Effekt-Sensoren
• Werden entweder durch einen Nord- oder Südpol ausgelöst (allpolige bzw. omnipolare Erfassung)
• Haben beim Einsatz eines Ringmagneten mit derselben Anzahl von Polen eine höhere Auflösung als Hall-Effekt-Sensoren
• Bieten dieselbe Auflösung wie Hall-Effekt-Sensoren mit einem viel größeren Luftspalt, selbst bei einer geringeren Anzahl von Polen

Hall-Effekt-Sensoren dagegen haben sich in Anwendungen bewährt, bei denen strengere Betriebsparameter verlangt werden. Und in Anwendungen, bei denen es auf Flexibilität ankommt, können sie dank externer Schaltungen außerhalb erkannter Betriebsparameter arbeiten.

Beide Sensorarten zeichnen sich durch ihre berührungslose und damit verschleißfreie Arbeitsweise, niedrige Wartungskosten, robuste Konstruktion und Störfestigkeit gegenüber Vibrationen, Staub und Wasser aus.

Welchen sollten Sie denn nun für Ihre Anwendung wählen? Vielleicht hilft es Ihnen weiter, einen Blick auf die einzelnen Technologien zu werfen.

Hall-Effekt-Sensoren reagieren auf Magnetfelder, die senkrecht zum Sensor anliegen. AMR-Sensoren sprechen auf parallele Felder an und reagieren auf beide Magnetpole.

In einer etwas anderen Ansicht können Sie erkennen, dass der AMR-Sensor über ein inhärentes Spektrum von Anwendungen und einen Messbereich verfügt, den Hall-Effekt-Sensoren nur mit zusätzlichen Schaltungen erreichen können.

Wird das Sensorgehäuse speziell für die jeweilige Anwendung konzipiert, ergibt dies eine unschlagbare, robuste und langlebige Lösung.

Das flexible Design des AMR-Sensors, das auf seiner Fähigkeit zur Erkennung eines horizontalen Magnetfelds und auf seiner omnipolarer Empfindlichkeit beruht, bedeutet, dass Sie die Magnetfelder auf viele Arten bereitstellen können.

Möglicherweise gibt es keinen klaren Sieger für Ihre Anwendung. Wie auch immer, Sie gewinnen in jedem Fall. Hall-Effekt-Sensoren gibt es schon seit einiger Zeit. Sie wurden individuell mit zusätzlichen Schaltungen entworfen, um viele der wahrgenommenen Einschränkungen zu beseitigen. Wenn dies auch für Ihre Anwendung zutrifft, sollten Sie in Erwägung ziehen, bei dem zu bleiben, was funktioniert.

Denken Sie auch daran, dass die inhärenten Einschränkungen des Hall-Effekt-Sensors genau das sein könnten, was Sie für Ihre Anwendung brauchen. Wenn Sie einen Sensor mit einem kleinen Mess- und Darstellungsbereich benötigen und versuchen, AMR-Sensoren einzusetzen, dann würde dies einfach zusätzliche Schaltungen und zusätzliche Verarbeitung erforderlich machen.

Zum Glück bedeutet eine größere Zahl an Akteuren auch mehr Möglichkeiten, eine Lösung direkt oder mit nur geringfügigen Änderungen anzuwenden. Viel Spaß beim Messen!