Nowy czujnik ruchu do wykorzystania w motoryzacji

    Niemieccy naukowcy opracowali czujnik, który natychmiast przetwarza ruch pedału gazu w samochodzie  w sygnał elektryczny, umożliwiając szybszą  i bardziej właściwą reakcję.
    Opracowany przez naukowców z Instytutu Frauhofera Układów Scalonych (IIS) sensor 3D jest wbudowany w chip krzemowy i położony bezpośrednio za pedałem, mierząc natężenie pola magnetycznego we wszystkich trzech kierunkach układu współrzędnych.
    Obecna technologia jest znacznie bardziej skomplikowana: Kiedy pedał gazu zostanie wciśnięty, dysk z nim połączony przekręca się. Kilka sensorów pola magnetycznego umieszczonych przy dysku rejestruje jego prędkość. Dane te są podstawą do wyliczenia sygnałów elektronicznych potrzebnych do kontrolowania pracy silnika i hamulców. Proces ten zajmuje dużo czasu, a koszt całego systemu jest wysoki. Nowy sensor natomiast pozwala na natychmiastową i bardziej precyzyjną konwersję danych.
    Dr Hans Peter Hohe, główny inżynier IIS mówi: – To, co jest rzeczywiście nowe, to bardziej bezpośredni pomiar kąta. Już nie potrzeba tyle mechanicznych części do przetworzenia zmiany kąta w prędkość liniową, a tę w dane o ruchu obrotowym, dane, które mierzone są za pomocą sensora. Wszystkie te części przestały być potrzebne, przez co nowy system jest dokładniejszy, tańszy i lżejszy.
    Sensor bazuje na efekcie Halla. Kiedy przewodnik z prądem zostaje wprowadzony w pole magnetyczne, następuje rozdział ładunków i elektrony zostają przesunięte do jednej ze ścianek przewodnika – powstaje wtedy poprzeczne napięcie elektryczne, które może zostać zmierzone.
    Hohe stwierdza, że wielką zaletą jest to, iż sensor używa taniej i konwencjonalnej technologii CMOS: tak więc może być tanio produkowany w dużych ilościach i nie wymaga specjalnych procesów. A produkcja sensora jest tańsza również dlatego, że zawiera on mniej części mechanicznych.
    Extra online
    Czujnik może także monitorować swojąpracę. Mała powłoka otaczająca włącza się okresowo i sensor mierzy dodatkowe pole magnetyczne. Jeżeli czujnik zostanie uszkodzony, dodatkowy sygnał nie dotrze do systemu kontroli pojazdu – i wtedy czujnik przekaże kierowcy informacje o błędzie.
    Na razie skonstruowano prototyp sensora, jednakże między IIS oraz BMW i jego dostawcami prowadzone są rozmowy o wdrożeniu technologii. Wyżej opisana technologia pomiarowa może zostać także użyta do innych aplikacji, jak mówi dr Hohe: – Może być użyta wszędzie tam, gdzie trzeba dokładnie zmierzyć pole magnetyczne we wszystkich trzech wymiarach. Sensor jest wstanie zmierzyć całkowite pole magnetyczne z dokładnością do 0,1 stopnia, tak więc może zostać użyty do każdego czułego ruchomego elementu maszyn. Dalsze testy są planowane dla: pedału gazu, hamulca i sprzęgła.