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Übersicht

Positionssensoren spielen eine zunehmend wichtige Rolle in zahlreichen industriellen, medizinischen und Robotik-anwendungen. Für anspruchsvolle Anwendungen in rauen Umgebungen werden Sensoren benötigt, die auch dann gute Leistung erbringen, wenn sie Öl, Schmutz und Staub ausgesetzt sind. Dank seiner magnetoresistiven Technologie und der verfügbaren Formfaktoren ist der KMXP-Positionssensor von TE Connectivity (TE) die richtige Wahl für diese Herausforderungen. Er bietet eine höhere Präzision als die gängigen Hall-Sensoren und ist dafür ausgelegt, auch bei hohen Temperaturen in rauen Umgebungen zuverlässige und genaue Messungen zu liefern. Das Messprinzip des Sensors beruht auf dem AMR-Effekt (Anisotropic Magneto Resistance). Die Sensoren werden in zwei verschiedenen DFN-Paketen angeboten, um mehrere Ausrichtungsoptionen bereitzustellen. Diese Pakete können mühelos in nahezu alle automatisierten Montageverfahren integriert werden.

 

Polrad
Drehweg: Polrad
Magnetische Skala
Linearer Weg: Magnetische Skala
  1. KMXP Webinar Video (Deutsch)

Erfahren Sie mehr über die magnetoresistive Sensortechnologie, über die Eigenschaften und Vorteile der Serie KMXP sowie über die verschiedenen Anwendungen und Branchen, in denen der Sensor eingesetzt werden kann.

Vorteile

  • Hohe Auflösung und Präzision – Magnetoresistiver Sensor mit kontaktloser Messung, der in Bereichen von 1–5 mm eine Genauigkeit von 10–50 µm bietet.
  • Problemlose Montage – DFN-Paket, optimal für alle Verfahren der Leiterplattenmontage.
  • Band- und Rollenverpackung zur einfachen Integration
  • Designfreiheit – Ausführungen mit rechtwinkliger und flacher Lötung sowie kleinere Sensorwandstärke für größere Luftspalten bei Anwendungen.
  • Hervorragende Leistung – Bis zu 150 °C, EMV-dicht in allen schmutzigen Umgebungen und unempfindlich gegenüber Schmutz, Öl und Staub.

Anwendungen

Kontaktlose lineare oder Winkelpositionsmessung in Anwendungen der folgenden Art:

  • Industriemaschinen wie Säge- oder Bohranlagen
  • Mechanische Hochpräzisionssteuerungen in der Medizintechnik, z. B. Bettensteuerung, erweiterte Prothesensteuerung, Präzisionskatheter, Röntgengeräte oder Spritzenpumpen
  • Robotik in der industriellen Automatisierung
     

FAQ

Häufig gestellte Fragen

F: Welche Genauigkeit kann mit dem KMXP AMR-Positionssensor erzielt werden?

A: Die Genauigkeit ist von mehreren Faktoren abhängig, siehe KMXP Whitepaper. Bei Standardskalen sind Präzisionswerte von <1 % der Polteilung üblich, z. B. <10 µm Genauigkeit für 1 mm Polteilung. 

 

F: Welche Schnittstellen werden unterstützt?

A: Der Sensorausgang besteht aus zwei differentiellen Sinus/Kosinus-Analogsignalen mit einem typischen Signalausgangsbereich von 100 mVpp bei Vcc = 5 V. Wir empfehlen, die Signale zu verstärken. 

 

F: Gibt es Standardkomponenten, die die Position auslesen und berechnen?

A: Es gibt mehrere Anbieter für Standard-ASICs auf dem Markt. Bitte wenden Sie sich an uns, um weitere Informationen zu erhalten.

 

F: Welche Skalen/Polräder können zusammen verwendet werden?

A: Es gibt Standardskalen/-polräder auf dem Markt.

 

F: Gibt es verschiedene Skalenqualitäten? 

A: Ja, die Genauigkeit einer magnetischen Skala wird in µm/m angegeben. Es gibt verschiedene Genauigkeitsklassen, z. B.: A40 = ±40 µm/m; A20 = ±20 µm/m. 

 

F: Gibt es Einschränkungen hinsichtlich der Skalenbreite? 

A: Die verfügbaren Skalenbreiten liegen typischerweise im Bereich von 2 mm bis 20 mm. Übliche Skalenbreiten sind 6 mm oder 10 mm. Kleine Skalenbreiten erfordern ein genaues magnetisches Design.

 

F: Wie groß ist der optimale Luftspalt?

A: Der optimale Luftspalt hängt hauptsächlich vom Material der magnetischen Skala und der Polteilung ab. Die Faustregel für ferritbasierte Skalen lautet: max. Luftspalt = 0,5 x Polteilung, z. B.: KMXP5000 bis max. 2,5 mm Abstand.

 

F: Benötige ich eine (nicht magnetische) Stahlunterlage für meine magnetische Skala?

A: Ja, sie gewährleistet die Genauigkeit der Skala.

 

F: Wie ist der Sensor relativ zur Skala ausgerichtet? 

A: Die KMXP Sensoren messen senkrecht zur Skala (90°-Winkel zwischen Sensor und Skala). Der KMXP AMR-Sensor ist in zwei verschiedenen Gehäuseausführungen erhältlich, die eine senkrechte (KMXPx000) oder parallele (KMXPx002) Ausrichtung zur Leiterplatte ermöglichen.

 

F: Wie genau muss der Sensor in Bezug auf die Skala ausgerichtet sein? 

A: Der KMXP AMR-Sensor muss auf ±3° zur Skala ausgerichtet sein. Eine präzisere Anordnung erhöht die Genauigkeit.

 

F: Gibt es eine senkrechte Version?

Ja, die Serie KMXPx002 ist die senkrechte Version, bei der sich die Leiterplattenbaugruppe parallel zur Skala befindet.

 

F: Kann ich mit dem KMXP Sensor entlang des Umfangs einer kreisförmigen Anordnung messen?

A: Ja, der KMXP ist optimal geeignet für Messungen entlang des Umfangs. Da er die Feldverteilung misst, ist er unempfindlich gegenüber exzentrischen Fehlern.

 

F: Was ist der kleinste Durchmesser des Polrades für eine kreisförmige Anordnung? 

A: Der Durchmesser hängt von der Genauigkeit des Ziels ab; z. B. liegt die Genauigkeit bei der Serie KMXP5000 mit d = 80 mm bei ±40 µm. Wenden Sie sich an uns, um weitere Informationen zu erhalten.

 

F: Welche Polteilungen unterstützen Sie?

A: Es werden drei verschiedene Polteilungen angeboten: 5 mm, 2 mm und 1 mm.

 

F: Wie schnell ist der KMXP AMR-Sensor? Wie schnell kann ich mit einem Polrad messen?

A: Die Aktualisierungsrate des KMXP liegt im MHz-Bereich, da die analoge Signalantwort nahezu unmittelbar erfolgt.

 

F: Muss der KMXP kalibriert werden?

A: Grundsätzlich benötigt der Sensor keine Kalibrierung. Bei höheren Genauigkeitsanforderungen sollte jedoch eine Kalibrierung der Signalverarbeitungseinheit in Betracht gezogen werden.

 

F: Kann der KMXP mit einer anderen Versorgungsspannung als 5 V betrieben werden? Beispielsweise 1 V oder 10 V?

Ja, der Versorgungsspannungsbereich reicht von >0 V bis 10 V. Bei Wheatstone-Brücken ist die Amplitude des Ausgangssignals direkt proportional zur Versorgungsspannung.

 

F: Gibt es eine analoge Standardschaltung für das Auslesen? Wo kann ich sie erhalten?

Ja, es gibt eine Standard-Analogschaltung. Weitere Informationen entnehmen Sie bitte dem Datenblatt zum KMXP.

 

F: Wie empfindlich ist der KMXP gegenüber externen Magnetstörfeldern?

A: Dank der Gradientenfeldausführung sind die KMXP Sensoren unempfindlich gegenüber homogenen Feldern bis ca. 4 kA/m.

 

F: Wie empfindlich ist der KMXP gegenüber EMV?

Der KMXP ist konform zum „Human Body Model“ bis zu 1,5 kV (Klasse 1C) und somit unempfindlich gegen elektromagnetische Störfelder (EMV).

 

F: Gibt es eine digitale Version des AMR-Positionssensors?

Die Version mit Digitalausgang befindet sich in Entwicklung.  Wenden Sie sich an uns, um über ihre Veröffentlichung auf dem Laufenden zu bleiben.

 

F: Wie verarbeitet man das größte Pad an der Unterseite der Sensoreinheit? (Anschluss an GND oder NC.)

A: Dies ist ein Kühlkörper und wir empfehlen, dieses Pad nicht zu löten.

 

F: Haben Sie empfohlene Grundflächen für die Serie KMXP einschließlich des KMXP5000?

A: Ja, alle Geräte der Serie KMXP haben die gleiche Grundfläche. Weitere Details finden Sie im Anwendungshinweis.

 

F: Im Datenblatt ist der Sensor mit einer Leiterplatte dargestellt. Liefern Sie eine solche Platine mit einem Sensor? Falls ja, welche Teilenummer hat sie?

A: Dieses Bild einer Leiterplatte mit unserem KMXP dient nur der Veranschaulichung. Wir bieten keine Leiterplatten an.

 

F: Wo kann ich Muster erhalten?

In der oben gezeigten Teilenummerntabelle finden Sie Produkte, die über Vertriebspartner erhältlich sind.

 

F: Wo kann ich sie kaufen? 

A: Es gibt mehrere Anbieter auf dem Markt. Bitte wenden Sie sich an uns, um weitere Informationen zu erhalten.  

 

Eigenschaften

Bitte lesen Sie die Produktunterlagen oder kontaktieren Sie uns, wenn Sie aktuelle Informationen zu Zulassungen oder Freigaben benötigen. 

Produktmerkmale

  • Magnetsensor – Produkttyp  Magnetischer linearer Positionssensor

Elektrische Kennwerte

  • Typische Arbeitsspannung (V) 5

  • Typischer mittlerer Strom (mA) 1.5, 3

Verwendungsbedingungen

  • Abtastbereich (mm) 1, 2, 5

  • Betriebstemperaturbereich  -40 – 150 °C [ -40 – 302 °F ]

Betrieb/Anwendung

  • Signalausgabe  Passiv Analog

  • Typische Signalamplitude (mV/V) 11

Verpackungsmerkmale

  • Magnetsensor – Gehäuse  DFN2x6

Referenznummer

  • TE-interne Teilenummer CAT-MRS0006

Literatur

Datenblätter/ Katalogseiten