Wo im Automobilbau heute noch Schalter ausschließlich die Endlage erkennen können, sollen demnächst Sensoren die Position kontinuierlich und berührungsfrei messen. Die ersten Sensoren zur Lageerfassung waren Potentiometer. Sie sind einfach aufgebaut und damit nicht nur günstig, sondern auch flexibel. Das Messprinzip hat jedoch zwei entscheidende Nachteile: Es ist auf den Bauteilkontakt angewiesen und damit verschleißanfällig. Es arbeitet analog, was sich in einer störbehafteten Signalübertragung auswirkt. Kontaktlose Positionssensoren messen nicht nur berührungsfrei, sondern verfügen auch über eine digitale Recheneinheit, welche die Signalkonditionierung und digitale Signalübertragung ermöglicht. Allerdings haben sie sich in X-By-Wire-Systemen aus Kompatibilitätsgründen zum Potentiometer bis heute nicht durchgesetzt. Dabei ist die Mikroelektronik auch in der Lage, Fehler in der Erfassung des Fahrerwunsches oder Ist-Position eines Aktuators im Sensor selbst zu erfassen. Während bislang Fehler des Sensorelements von Fehlern der Übertragungsstrecke (Kabelbaum) kaum zu unterscheiden waren, lassen sich künftig potenziell die Fehler eindeutig dem Sensor oder dem Kabelbaum zuordnen. Ein Vorteil, der es auch den Werkstätten leichter macht, Fehler zu lokalisieren. Die im Fahrzeug etablierten berührungslosen Positionssensoren lassen sich in drei Gruppen zusammenfassen: optische Sensoren, Sensoren, die Permanentmagnete einsetzen und induktive Sensoren. Generell lassen sich die verschiedenen Messaufgaben durchaus mit konkurrirenden Positionssensorprinzipien lösen. Zu berücksichtigen ist vor allem der Gesamtaufwand und damit der Preis des Sensorsystems. Bei den technischen Kriterien hat die Genauigkeit eine herausragende Bedeutung und zwar nicht nur die absolute, sondern auch die Genauigkeit bei mechanischer Belastung, unter magnetischer Beeinflussung oder bei wechselnden Temperaturen. Die Verfügbarkeit eines Sensorsystems über Lebensdauer- Umgebungseinflüsse zeichnet sich dadurch aus, inwieweit Verschmutzung, Verschleiß oder elektromagnetische Störungen (EMC, Elektrosmog) dessen Funktion stören. Bei der Auswahl einer Basistechnologie für die Positionsmessaufgabe ist auch die Flexibiltät ein entscheidender Faktor. Einige Verfahren sind nur für bestimmte Messaufgaben gut geeignet, z. B. magneto-induktive PLCD-Sensoren ausschließlich für lineare Messaufgaben. Hall- und magnetoresistiv-basierende wiederum eignen sich für rotatorische Messungen. Im Vergleich der unterschiedlichen Messprinzipien werden sich die Sensoren durchsetzen, die mit Ausbaufähigkeit die kommenden Herausforderungen bewältigen. Fa. Hella favorisiert das induktive Prinzip. Es zeichnet sich durch seine hohe Flexibilität hinsichtlich unterschiedlicher Messaufgaben und der Integrationsfähigkeit aus. Es ist unempfindlich gegenüber Temperaturen und mechanischen Einflüssen.
Sensorik: Kontaktlose Positionssensoren verdrängen Schalter - Bewegte Zukunft
Sensors: Electronic position sensors drive switches out - eventful future
Automobil Industrie ; 49 , 10 ; 58-62
2004
3 Seiten, 4 Bilder, 1 Tabelle
Article (Journal)
German
Sensorik , Positionssensor , Anwendung im Fahrzeugbau , Anwendung in der Elektrotechnik und Elektronik , technische Entwicklung , Stand der Technik , Kraftfahrzeugelektrik , Kraftfahrzeugelektronik , Fahrzeugzubehör , Pkw (Personenkraftwagen) , Potentiometer , elektronisches Bauelement , Aktuator , Fehlersuche , Reparaturfreundlichkeit , optischer Sensor , Halbleitersensor , Permanentmagnet , magnetoresistiver Sensor , induktiver Sensor , Temperatureinfluss , elektromagnetische Verträglichkeit , Messprinzip
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