Empfindlichkeit von Hall-Effekt-Schaltern auf 1 mT verbessert

Positionssensoren Empfindlichkeit von Hall-Effekt-Schaltern auf 1 mT verbessert

16.09.2025 Von Kristin Rinortner 2 min Lesedauer

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Der In-plane-Hall-Effekt-Schalter von Texas Instruments bietet eine kostengünstige Alternative zu konventionellen Positionssensoren wie AMR-, TMR, GMR- und Reed-Schaltern. Durch ein verbessertes Design lassen sich Magnetfelder von 1 mT detektieren.

Hall-Effekt-Schalter: Durchbruch bei der Empfindlichkeit von magnetorestriktiven Sensoren.(Bild: TI) — Hall-Effekt-Schalter: Durchbruch bei der Empfindlichkeit von magnetorestriktiven Sensoren.
(Bild: TI)

Für Anwendungen in der Positionsmesstechnik hat Texas Instruments mit dem TMAG5134 den – eigenen Angaben zufolge – industrieweit empfindlichsten In-plane-Hall-Effekt-Schalter auf den Markt gebracht. Er bietet Entwicklern eine kosteneffektive und benutzerfreundliche Alternative zu magnetoresistiven Sensoren. Einsatzgebiete finden sich in Tür- oder Fenstersensoren, Personal Electronics, Hausgeräten etc.

Hall-Effekt-Schalter überwachen die Spannungsänderung auf Basis der Magnetfeldstärke. Die aktuelle Entwicklung kommt mit einem eingebauten Magnetfeldkonzentrator, der aus zwei über dem Sensorelement positionierten Metallplatten besteht. Der Konzentrator fokussiert das Magnetfeld auf das Sensorelement, verstärkt das Magnetfeld und ermöglicht so die Detektion von Magnetfeldern, die zu schwach sind, um mit Hall-Effekt-Sensoren allein effektiv gemessen zu werden.

Die Empfindlichkeit wird mit 1 mT angeben. Dadurch lassen sich kleinere Magnete nutzen, was die Systemkosten senkt. Zudem werden Magnetfelder gemessen, die parallel bzw. horizontal zur betreffenden Leiterplatte verlaufen.

Die durchschnittliche Stromaufnahme beträgt 0,6 µA, was die Batterielebensdauer von Sensing-Anwendungen verlängert. Der integrierte Magnetfeldkonzentrator verstärkt zudem das Sensorsignal so, dass der Sensor mit einem weniger hohen Strom angesteuert werden kann.

Grundlegende Neuerung für die kostengünstige Positionsmesstechnik

In der Vergangenheit wurden für die Positionsmessung Reed-Schalter oder TMR- (Tunnel Magnetoresistive), AMR- (Anisotropic Magnetoresistive) oder GMR-Sensoren (Giant Magnetoresistive) genutzt. Diese Verfahren sind meist kostenintensiv und basieren auf komplexen Fertigungsverfahren, da sie besondere Werkstoffe und Fertigungstechniken erfordern. Hall-Effekt-Schalter dagegen kommen ohne spezielle Fertigungstechniken aus.

Bisher waren Halleffektschalter wegen ihrer eingeschränkten Empfindlichkeit nicht als Ersatz für TMR-, AMR- und GMR-Sensoren oder Reed-Schalter geeignet. Die Einführung des TMAG5134 stellt nun eine grundlegende Neuerung in der Positionssensorik dar.

„Der Halleffektschalter TMAG5134 stellt eine vereinfachte, kosteneffektive Lösung dar, die Entwicklern in den unterschiedlichsten Branchen neue Möglichkeiten erschließt“, betont auch Jason Cole, Vice President und General Manager Sensing Products bei TI.

Der TMAG5134 wird in den 300-mm-Fertigungsstätten des Unternehmens hergestellt. Angeboten wird ein Evaluierungsmodul und der kostenlose Simulator TIMSS (Texas Instruments Magnetic Sense Simulator), mit dem Entwickler das Verhalten von Magnetfeldern und Sensorausgängen vorab testen können.

In-Plane-Hall-Effekt-Schalter wie der TMAG5134 sind richtungsweisend für die Entwicklungen der magnetischen Positionserfassung. Künftige Anwendungsgebiete sind in Augmented- oder Virtual-Reality-Headsets oder Datenbrillen denkbar. (kr)

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Stand: 08.12.2025

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