Entwicklung und Anwendung eines Messsystems für niederfrequente magnetische Störungen im Fahrzeug

Abstract

In modernen Fahrzeugen finden vermehrt magnetfeldsensitive Bauteile Verwendung. Häufig bestimmen Hall-Sensoren Rotations-, Kipp- oder Längs-Bewegungen [1]. Vorteilhafte Eigenschaften von Hall-Sensoren [2] sind ihre berührungslose Messmethode, geringe Größe und kostengünstige Herstellung. Für eine Bewegungsmessung ist es ausreichend am beweglichen Bauteil einen Permanentmagnet anzubringen, der sich vor einem Hall-Sensor bewegt. Über die gemessene Hall-Spannung kann auf die Bewegung geschlossen werden. Je nach Auslegung des Sensorsystems reagieren diese auf externe (Stör-)Magnetfelder. Im Fahrzeug gibt es verschiedenste Quellen für externe Magnetfelder. Insbesondere stromdurchflossene Leiter, die an Verbrauchern mit großen Leistungsaufnahmen angeschlossen sind, sind Quellen für hohe Magnetfelder. Für eine Risiko-Bewertung müssen Magnetfelder im Fahrzeug mittels Messung bestimmt werden. Kritisch sind Bereiche in denen Leitungen mit hohen Nutzströmen sehr dicht an Komponenten mit magnetfeldsensitiven Sensoren vorbeigeführt werden. In diesen Bereichen schwanken die Magnetfelder räumlich stark. Eine Messung mit einer Loop Antenne, die Magnetfelder über eine vergleichsweise große Fläche integriert, ist bei der Risikobewertung und Magnetfeldbestimmung, an der Sensorposition, nur eingeschränkt hilfreich. In diesem Beitrag wird die Entwicklung und erste Anwendung für ein niederfrequentes Magnetfeld-Messsystem vorgestellt, dass die Anforderung an Genauigkeit, Sensorgröße, zeitliche Auflösung für Automotiv-Risikobetrachtungen erfüllt.