독일 미크로나스(Micronas)는 기존 1차원 선형 홀센서로는 커버할 수 없는 큰 변위(위치, 변위, 각도)를 측정해야 하는 애플리케이션을 겨냥해 3D 기술을 적용, 2차원 데이터를 동시에 측정할 수 있는 2개의 센서 제품군 HAL 36xy와 HAL 38xy를 발표했다.
두 제품군은 독일 프라운호퍼 연구소(Fraunhofer Institute for Integrated Circuits, IIS)와의 협력 하에 개발됐으며, 미크로나스는 동사가 라이선스 권한을 가지고 있는 홀인원(Hall-in-One)으로 알려진 픽셀-셀(pixel cell) 기술을 두 제품군에 적용했다.
픽셀-셀 기술은 두 개의 수직 홀 플레이트(vertical Hall plates)와 한 개의 수평 홀 플레이트의 조합으로 구성된다. 이러한 구성으로 센서 표면과 평행한 축의 자기장은 수직의 홀 플레이트가 측정하고 센서와 수직인 자기장은 수평의 홀 플레이트가 측정하게 된다. 따라서 한 지점에서 세 측면의 자기장 벡터를 측정할 수 있다.
HAL 36xy와 HAL 38xy 제품군은 용도에 따라 6개의 제품으로 구성돼 있으며 클런치 위치 및 기어 중립 감지, 조향각 등을 측정하는 데 사용할 수 있다. 센서 출력은 다양한 환경에서 사용할 수 있도록 아날로그, PWM(0.25~2kHz), SENT(개발 중)를 지원한다.
HAL 36xy 제품군이 두 개의 수직 홀 플레이트인 Bx와 By를 사용할 때, HAL 38xy 제품군은 수직축 한 개와 수평축 한 개의 홀 플레이트를 사용하여 기능을 구현한다. 사용자는 이러한 센서 타입을 고려해 원하는 형태의 홀 플레이트 조합으로 구성된 제품을 선택해서 사용하면 된다. HAL 36xy 제품군은 최대 360도의 각도를 측정할 수 있어 조향각의 측정에 이상적인 센서다.
HAL 36xy와 HAL 38xy 제품군은 40~170℃의 접합 온도 범위에서 동작한다. 지원되는 자기진단 기능으로는 빌트인 셀프 테스트(built-in self test), 과전압 및 저전압 진단, 단선(wire break) 감지, 미리 정해진 자기장 세기를 초과할 경우 에러 신호 출력 기능 등이 있다.
이 기능들은 친숙한 GUI 환경에서 사용자가 직접 프로그램 할 수 있다. 적용 가능한 자기장 범위는 ±30~±100 mT까지이며, 6kV의 ESD 보호를 지원한다. 출력의 선형화 작업을 위해 32개의 set point를 제공하며, 각도 정밀도는 360° 범위에서 ±1.0°(HAL 36x5)이다.
HAL 38xy 센서 제품군은 자석의 길이에 비해 최고 50% 확장된 길이를 측정할 수 있으며 선형적인 변위의 측정치를 활용한 응용 제품에 적합하다. 또한 샤프트와 같은 회전하는 축의 회전 변위를 측정하는 데 이용할 수 있다.
<저작권자 © AEM. 무단전재 및 재배포, AI학습 이용 금지>