2017年6月

角度センサ

デジタル出力式TMR角度センサの開発について

  • 最高精度として角度誤差±0.05度まで達成*
  • 耐車載環境要求性能に対応し、±0.2度の角度誤差精度を保証*
  • 自動補正機能により、ユーザーの設計負担を軽減。将来の自動運転を視野に機能安全や冗長性をサポート
  • 各種デジタルインターフェースに対応し、車載の他、産業機器、ロボット等、高精度な角度センシングのニーズに対応

TDK株式会社(社長:石黒 成直)は、デジタル出力方式のTMR角度センサを開発し、米国サンノゼで開催されるSensors Expo & Conferenceにおいて、6月28日および29日に出展することを発表します。本製品は、サンプル(エンジニアリングサンプル)の出荷を開始しています。

本センサは、角度誤差±0.2度の精度を保証しており、室温の環境下では、業界トップクラス*3である角度誤差±0.05度のセンシング精度を達成しています。使用温度範囲は-40~150℃であり、非接触で360度のセンシングが可能です。本センサのASICには、本年3月にTDKが買収したベルギーのICsenseのASIC設計技術を採用することで各種インターフェースに対応したデジタル出力を可能としており、TDKグループのセンサビジネスにおけるシナジー効果を具現化しています。

また、TMR角度センサ単体による自動補正機能を有しており、ユーザーの設計開発の負担を大幅に削減することができます。

主なアプリケーションは、将来の自動運転技術を視野に入れた車載市場およびロボット向けなどを含む産業機器市場向けを中心に、様々な用途に対応する予定です。従来のレゾルバ方式の角度検知方式と比較すると、TMR角度センサを採用することにより大幅な小型化、軽量化をはかることが可能です。
TDKは、本センサの2017年度(2018年3月期)の量産を視野に、開発を進めるとともに、機能安全性や冗長性を考慮しDual Chip化した製品も並行して開発しております。また、車載用機能安全規格であるISO26262およびASILの認証を取得するため準備しています。将来的には、このTMR角度センサを含むセンサモジュールに加え、モジュールをユニットとする複合製品にも対応し、多様なニーズに対しセンサソリューションを提供していきます。

TDKが得意とする磁性材料技術は、TDKの製品群に幅広く展開されていますが、中でもHDD用磁気ヘッドで培った磁性薄膜技術を生かした磁気センサ製品は戦略成長製品の一つであり、TDKが掲げる自動車、産業機器・エネルギー、ICTの重点3市場においても需要が高まっています。2015年より本格的な量産を開始したTMR角度センサは、非常に精度が高く、かつ小型化も可能であり、自動車向けを中心に、国内外の市場から広く注目され、数多くのお客様に対し供給しています。2016年3月より子会社となったTDK-Micronas のCMOSテクノロジーであるホールセンサと、磁性薄膜技術であるTMR素子を活用した磁気センサをラインアップしています。今後とも重点3市場向けに新製品を開発し、磁気式角度センサのリーディングカンパニーを目指します。

*1:ある特定の条件下での角度精度。
*2: 自動補正機能がONの場合。
*3: 2017年6月現在、TDK調べ

用語集 

  • TMR: Tunnel Magneto Resistance, 磁気抵抗効果。量子力学のトンネル現象を利用することにより、感度を示す磁気抵抗率が従来型の素子よりも高く、高密度の信号をより正確に読み取ることが可能

 主な用途

  • 車載用モーターの回転角度検出(EPSモーター、ハンドル操舵角、スロットル/アクセル開度、ブラシレスモーターの角度検知、電動ターボチャージャーなど)
  • 産業機器用モーターの回転角度検出(ロボットの関節部、アクチュエータ、ドローンなど)

主な特長と利点

  • ICsenseのASICを採用し、デジタル出力が可能
  • センサ単体で自動補正機能を搭載。非接触で360度のセンシングが可能
  • ±0.2度の角度誤差精度を保証し、最高精度として角度誤差±0.05度まで達成
  • 使用温度範囲は-40~150℃、耐車載環境要求性能に対応

主要データ

製品型番TAD2141
パッケージングサイズTSSOP-16
デジタル出力SPI, HSM, PWM, Encoder
角度誤差±0.2度
使用温度範囲-40~150℃
磁場計測範囲

20mT~80mT(typ.)

20mT~150mT(max.)
補正機能自動補正機能
サンプル出荷開始時期2017年6月

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