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¿Qué es el sensor de corriente fluxgate? ¿Como funciona?

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¿Qué es el sensor de corriente fluxgate? Principio de funcionamiento del sensor fluxgate

Bajo la acción de la corriente de excitación positiva y negativa, el núcleo magnético fácil de saturar se usa para hacer que la inductancia del núcleo magnético cambie con la magnitud de la corriente de excitación, de modo que el flujo magnético del núcleo magnético cambie continuamente.

El sensor de corriente fluxgate utiliza la relación no lineal entre la intensidad de la inducción magnética y la intensidad del campo magnético del núcleo de alta permeabilidad magnética en el campo magnético medido bajo la excitación de saturación del campo magnético alterno para medir el campo magnético débil. Este fenómeno físico parece ser una "puerta" al campo magnético ambiental medido. A través de esta “puerta” se modula el flujo magnético correspondiente y se genera una fuerza electromotriz inducida. Este fenómeno se utiliza para medir el campo magnético generado por la corriente, para lograr indirectamente el propósito de medir la corriente.

principio de funcionamiento del sensor de corriente fluxgate-hangzhi

Principios básicos del funcionamiento del sensor Fluxgate

 

En el circuito magnético, para detectar un campo magnético igual a flujo magnético cero, la bobina secundaria debe ser excitada por la corriente necesaria. En el entorno de flujo magnético cero, la corriente del sensor se fortalece a través de la bobina secundaria, que se confirma que es proporcional a la corriente primaria medida. . Ip=Ns． El núcleo ferromagnético de Is y la bobina auxiliar forman un inductor saturado. En el caso de flujo magnético cero, la detección del circuito magnético del sensor se basa en el cambio en la inductancia del inductor.

principio de funcionamiento del sensor de corriente fluxgate-hangzhi 2

¿Cómo evoluciona la tecnología de los transductores de compuerta de flujo?

Desde finales de los años 1960 hasta principios de los años 1970, la tecnología fluxgate logró un gran avance en la precisión de la medición de corriente CC. El principio básico es equilibrar la fuerza magnetomotriz generada por la corriente conocida a través del devanado de equilibrio en el núcleo de hierro y la fuerza magnetomotriz generada por la corriente medida para determinar la magnitud de la corriente medida.

núcleo fluxgate

La estructura principal del sensor de corriente fluxgate se muestra en la figura de la derecha.

A es un núcleo de material de alta permeabilidad; W1 y W2 son devanados proporcionales; I1 e I2 son alimentados por dos fuentes de alimentación independientes con corrientes CC de W1 y W2 respectivamente; Φ1 y Φ1 son generados por los devanados proporcionales W1 y W2, respectivamente. El flujo magnético; Rm es la resistencia magnética.

 

De acuerdo con la ley de inducción electromagnética, para los sensores de corriente fluxgate, siempre que haya corriente que pase a través del sensor, debe haber un campo magnético inducido, y el campo magnético inducido es aproximadamente lineal con la corriente que pasa a través del sensor, como siempre que el campo magnético inducido pueda medirse con precisión. La magnitud y dirección de la corriente externa se pueden medir indirectamente. Además, a través de una investigación en profundidad, se descubre que después de que el sensor de corriente fluxgate modula el campo magnético ambiental generado por la corriente continua externa en una fuerza electromotriz inducida por armónicos pares, no solo el contenido de armónicos pares tiene una relación aproximadamente lineal con el corriente continua externa dentro de un cierto rango, pero también el valor promedio del contenido de armónicos pares tiene una relación aproximadamente lineal con la corriente continua externa dentro de un cierto rango.

Innovación de Hangzhi basada en la tecnología tradicional de transductor de puerta de flujo

Los sensores de corriente fluxgate existentes tienen problemas de estructura compleja, alto costo e incapacidad para realizar la detección de corriente de banda ancha, lo que limita su popularización hasta cierto punto. Después de años de minuciosa investigación, Precisión de Shenzhen Hangzhi La empresa inventó la tecnología de flujo magnético cero multipunto, publicada en el sitio web de IEEE: https://ieeexplore.ieee.org/document/8601521 A través del control de bucle cerrado de flujo magnético cero del flujo magnético de excitación, el flujo magnético de CC, el flujo magnético de CA y el flujo magnético de alta frecuencia, realizó el control de la corriente CC y la corriente de alta frecuencia. Además de la detección precisa de corriente alterna, se mejora la precisión de detección de corriente del sensor y se reduce el coste de producción del sensor.

Sistema de control de tecnología de flujo magnético cero multipunto, que incluye módulo de excitación, módulo de control de circuito cerrado de flujo magnético de excitación y módulo de control de circuito cerrado de flujo múltiple.

Diagrama de flujo multipunto

La corriente Id en el circuito a probar genera flujo magnético de CC, flujo magnético de CA y flujo magnético de alta frecuencia. El oscilador de excitación envía una señal de voltaje alterno de una frecuencia preestablecida a la unidad de excitación para excitar la unidad de excitación y generar un flujo magnético de excitación. El flujo magnético de excitación detecta el flujo magnético de CC generado por la corriente Id que se va a medir y emite una señal de flujo magnético de CC correspondiente al flujo magnético de CC.

La corriente Id en el circuito a probar genera flujo magnético de CC, flujo magnético de CA y flujo magnético de alta frecuencia. El oscilador de excitación envía una señal de voltaje alterno de una frecuencia preestablecida a la unidad de excitación para excitar la unidad de excitación y generar un flujo magnético de excitación. El flujo magnético de excitación detecta el flujo magnético de CC generado por la corriente Id que se va a medir y emite una señal de flujo magnético de CC correspondiente al flujo magnético de CC.

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