Simulation ist mehr als Software

Kostenlose Testversion
0
Wunschliste
0 0
Warenkorb

Direktkontakt
DE
Systemsimulation bei der Entwicklung von Sensoren
Bourns Automotive nutzt Ansys Simplorer zur Systemsimulation bei der Entwicklung von Lenkwinkelsensoren.

Systemsimulation in der Sensorentwicklung

Branche: Fahrzeugbau(KFZ/LKW), Elektrotechnik/ElektronikFachgebiet: Elektromagnetik, Strukturmechanik, Systemsimulation

Bourns Automotive ermittelt den Einfluss von Montagetoleranzen und Umweltgrößen auf die Leistung eines Lenkwinkelsensors mit ANSYS Simplorer.

Zusammenfassung

Aufgabe

Um den Entwicklungsanforderungen im Spannungsfeld von Kosten, Fertigbarkeit und Sensorcharakteristika gerecht werden zu können, verfolgt Bourns einen Ansatz zur Systemsimulation, der auf der Kombination von Modellen reduzierter Ordnung aus Feldsimulationen sowie Verhaltensmodellen basiert.

Lösung

Aus Modellen reduzierter Ordnung (ROMs) in Kombination mit Mechanik, Elektromagnetik und dem Quellcode der Multi-Turn-Software zur Signalauswertung wird mit Ansys Simplorer eine Systemsimulation generiert. Zusätzlich zu den ermittelten Sensoreigenschaften unter Idealbedingungen ergibt diese auch Kenntnisse über den Einfluss von Montagetoleranzen und Umweltbedingungen.

Kundennutzen

Durch die Systemsimulationen innerhalb der virtuellen Produktentwicklung von Sensoren kann Bourns die gesteigerten Anforderungen durch neue Anwendungen wie Fahrerassistenzsysteme wesentlich besser erfüllen.

Projekt Details

Aufgabenstellung

Die Bourns Automobilsparte spielt seit 1949 eine führende Rolle bei Konstruktion, Entwicklung und Produktion von potenziometrischen Sensoren. Neue Applikationen wie Fahrerassistenzsysteme (ADAS – Advanced Driver Assistance Systems) erhöhen die Anforderungen an deren Robustheit und Auflösung bei den unterschiedlichsten Arbeitsbedingungen. Traditionell wird die Simulation bei Bourns bereits zur Untersuchung der einzelnen Komponenten eingesetzt. Die Abbildung des Systemverhaltens über verschiedene Komponenten hinweg – auch in Interaktion mit Software – ist mittels der 3D-Feldsimulation bisher auf Grund der hohen erforderlichen Reichenleistung nicht möglich gewesen. Um den Entwicklungsanforderungen im Spannungsfeld von Kosten, Fertigbarkeit und Sensorcharakteristika gerecht werden zu können, verfolgt Bourns einen Ansatz zur Systemsimulation, der auf der Kombination von Modellen reduzierter Ordnung aus Feldsimulationen sowie Verhaltensmodellen basiert.


Nutzen für den Kunden

Die Systemsimulation beschleunigt die zielgerichtete Entwicklung komplexer Sensorsysteme bestehend aus verschiedenen miteinander interagierender Komponenten. Durch gezielte Parametervariation ist es möglich, auch bei konkurrierenden Kriterien und Designbedingungen eine ideale Sensorkonfiguration zu ermitteln. Die Untersuchung der Relevanz verschiedener Einflussgrößen und die quantitative Analyse der daraus resultierenden Messfehler am kompletten virtuellen Sensor liefern Einblicke in bis dahin nicht messbare Zusammenhänge. Zusätzlich lassen sich in verkürzter Zeit innovative Sensordesigns untersuchen und validieren. Durch die Systemsimulationen innerhalb der virtuellen Produktentwicklung von Sensoren kann Bourns die gesteigerten Anforderungen durch neue Anwendungen wie Fahrerassistenzsysteme wesentlich besser erfüllen.


Lösung

Auf Grundlage des bestehenden Know-hows aus 3D-Feldsimulationen werden anhand verschiedener Methoden daraus Modelle reduzierter Ordnung (ROMs) erzeugt. Diese ROMs bilden bei geringen Simulationszeiten das Komponentenverhalten über weite Einsatzbereiche sehr exakt ab. Die Kombination der reduzierten Modelle aus Mechanik und Elektromagnetik mit dem Quellcode der Multi-Turn-Software zur Signalauswertung erfolgt innerhalb der ANSYS-Umgebung mit ANSYS Simplorer, dem Solver für Systemsimulationen. Das entstandene Modell bildet das Gesamtsystemverhalten einschließlich der Interaktion aller Komponenten exakt ab. Zusätzlich zu den ermittelten Sensoreigenschaften unter Idealbedingungen kann mit dem vorhandenen Workflow der Einfluss von Montagetoleranzen sowie von Umweltbedingungen auf die zu erwartende Auflösung, Linearität sowie weitere Sensorcharakeristika untersucht werden.

Bilder: © Bourns Automotive


Business Development Manager
Dr.-Ing. Hanna Sophie Baumgartl

Passende Produkt-Anwendungen und Schulungen