Flexible Magnetfeldsensoren

  • 05. September 2013

Neue Sensoren-Generation, besonders für den Einsatz in Elektrotechnik und Maschinenbau geeignet.

Für die Steuerung elektrischer Antriebe und Maschinen sind Magnetfeldsensoren unerlässlich, etwa im schmalen, gekrümmten Luftspalt von weniger als 0,5 Millimeter zwischen Rotor und Stator. Hierfür sind besonders dünne und biegsame Sensorelemente gefragt. Wissenschaftler vom Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (IFW) und der TU Chemnitz haben einen neuartigen, flexiblen und ultradünnen Magnetfeldsensor mit genau diesen Eigenschaften entwickelt: Er ist nur ein Zehntel Millimeter dick, lässt sich mit Biegeradien von fünf Millimeter auf gekrümmte Oberflächen integrieren und kann dabei magnetische Flussdichten bis zu 2,2 Tesla zuverlässig messen.

Magnetfeldsensor

Abb.: Neuer flexibler Magnetfeldsensor (Bild: IFW Dresden)

„Die Kernidee beruht auf der Kombination flexibler Polymermembranen und magnetisch hochempfindlicher metallischer Dünnschichten“, erklärt Oliver Schmidt vom IFW. „Diese Synergie führt zu einzigartigen Eigenschaften und erlaubt die Gestaltung einer neuen Klasse von Magnetfeldsensoren mit einer neuartigen Funktionalität der Verformbarkeit.“

Der Einsatz dieser Sensoren ist in vielen Bereichen der Elektrotechnik und des Maschinenbaus vielversprechend. Neben den interessanten Anwendungsmöglichkeiten punkten die neuen Sensoren auch mit niedrigen Herstellungskosten: „Formbare magnetische Sensoren können sowohl mit kleinen als auch mit großen Abmessungen kostengünstig produziert werden“, sagt Schmidt. „Die Möglichkeit der Herstellung eines großflächigen Sensorelementes ist bei unserem Ansatz jedoch einzigartig. Basierend auf konventioneller halbleiterbasierter Technologie ist die Fertigung eines Großflächensensors in Anbetracht der Kosten ausgeschlossen.“

IFW / AH

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