Flexibler Magnetfeldsensor.
IFW Dresden
Ultradünne und biegsame Magnetfeldsensoren sind für Elektroingenieure ein wichtiges Bauelement. Besonders interessant sind sie für die Integration im dünnen Luftspalt zwischen Rotor und Stator von Motoren und Magnetlagern.
Das magnetische Feld eignet sich bestens für das Regeln elektrischer Größen. Gelingt es, die magnetischen Kenngrößen, wie sie Springer-Autor Dr.-Ing. Rudolf Busch in seinem Buch „Elektrotechnik und Elektronik“ in Kapitel „Das magnetische Feld“ mathematisch beschreibt, zu bestimmen, lassen sich verschiedenartige elektrische Regelkreise aufbauen. Im Fokus der Automatisierungsingenieure stehen dabei Magnetfeldsensoren. Die nämlich werden heute unter anderem für das Steuern elektrischer Antriebe und Maschinen benötigt. Die Herausforderung besteht allerdings darin, die Kenngrößen möglichst genau zu bestimmen.
Eine sehr präzise Methode besteht darin, die Magnetfeldsensoren im schmalen, gekrümmten Luftspalt von weniger als 0,5 Millimeter zwischen Rotor und Stator zu platzieren. Dafür werden allerdings besonders dünne und biegsame Sensorelemente benötigt. Moderne flexible und ultradünne Magnetfeldsensoren sind nur ein Zehntel Millimeter dick und können mit Biegeradien von 5 Millimeter auf gekrümmte Oberflächen integriert werden und dabei magnetische Flussdichten bis zu 2,2 Tesla zuverlässig messen.
Hochempfindliche Magnetfeldsensoren für genaues Positionieren
Das Prinzip dieser Sensoren beruht auf der Kombination flexibler Polymermembranen und magnetisch hochempfindlicher metallischer Dünnschichten. Mit den hochempfindlichen Magnetfeldsensoren lassen sich unter anderem höhere Genauigkeiten der Positionierung etwa in magnetisch gelagerten Hochgeschwindigkeitsspindeln erreichen. Ein weiterer Vorteil formbarer magnetischer Sensoren: Sie können sowohl mit kleinen als auch mit großen Abmessungen kostengünstig produziert werden.