What is fluxgate Current Sensor? Working principle of fluxgate sensor
Positiivisen ja negatiivisen viritysvirran vaikutuksesta helposti kyllästyvää magneettista ydintä käytetään saamaan magneettisydämen induktanssi muuttumaan viritysvirran suuruuden mukaan siten, että magneettisydämen magneettivuo muuttuu jatkuvasti.
The fluxgate-virta-anturi käyttää heikon magneettikentän mittaamiseen magneettisen induktion voimakkuuden ja magneettikentän voimakkuuden epälineaarista suhdetta korkean magneettisen permeabiliteetin omaavan ytimen mitatussa magneettikentässä vaihtelevan magneettikentän kyllästysherätteen vallitessa. Tämä fysikaalinen ilmiö näyttää olevan "portti" mitattuun ympäristön magneettikenttään. Tämän "portin" kautta vastaava magneettivuo moduloituu ja syntyy indusoitu sähkömotorinen voima. Tätä ilmiötä käytetään virran synnyttämän magneettikentän mittaamiseen, jolloin saavutetaan epäsuorasti virran mittaamisen tarkoitus.

Fluxgate-anturin toiminnan perusperiaatteet
Magneettipiirissä nollamagneettivuon suuruisen magneettikentän havaitsemiseksi toisiokäämi on viritettävä tarvittavalla virralla. Nollamagneettivuon ympäristössä anturin virtaa vahvistetaan toisiokäämin kautta, jonka vahvistetaan olevan verrannollinen mitattuun ensiövirtaan. . Ip=Ns. Is-ferromagneettinen ydin ja apukäämi muodostavat kylläisen induktorin. Jos magneettivuo on nolla, anturin magneettipiirin havaitseminen perustuu induktorin induktanssin muutokseen.

Miten flux gate -anturitekniikka kehittyy?
1960-luvun lopulta 1970-luvun alkuun fluxgate-tekniikka saavutti suuren läpimurron tasavirran mittauksen tarkkuudessa. Perusperiaate on tasapainottaa tunnetun virran muodostama magnetomotorinen voima rautasydämen tasapainokäämin kautta ja mitatun virran synnyttämä magnetomotorinen voima mitatun virran suuruuden määrittämiseksi.

Fluxgate-virtaanturin periaaterakenne on esitetty oikealla olevassa kuvassa.
A on erittäin läpäisevä materiaaliydin; W1 ja W2 ovat suhteellisia käämiä; I1 ja I2 syötetään kahdesta riippumattomasta virtalähteestä, joiden tasavirta on W1 ja W2; Φ1 ja Φ1 generoidaan suhteellisilla käämeillä W1 ja W2, vastaavasti. Magneettivuo; Rm on magneettivastus.

Sähkömagneettisen induktion lain mukaan fluxgate-virta-antureissa, niin kauan kuin anturin läpi kulkee virta, on oltava indusoitunut magneettikenttä ja indusoitunut magneettikenttä on suunnilleen lineaarinen anturin läpi kulkevan virran kanssa, kuten niin kauan kuin indusoitunut magneettikenttä voidaan mitata tarkasti. Ulkoisen virran suuruus ja suunta voidaan mitata epäsuorasti. Lisäksi perusteellisella tutkimuksella on havaittu, että sen jälkeen kun fluxgate-virta-anturi moduloi ulkoisen tasavirran synnyttämän ympäristön magneettikentän tasaiseen harmoniseen indusoituneeseen sähkömoottorivoimaan, ei vain tasaisella harmonisella sisällöllä ole suunnilleen lineaarinen suhde ulkoinen tasavirta tietyllä alueella, mutta myös Parillisen harmonisen sisällön keskiarvolla on suunnilleen lineaarinen suhde ulkoiseen tasavirtaan tietyllä alueella.
Hangzhin innovaatio, joka perustuu perinteiseen flux gate Transducer -tekniikkaan
Nykyisten fluxgate-virta-antureiden ongelmana on monimutkainen rakenne, korkeat kustannukset ja kyvyttömyys toteuttaa laajakaistavirtatunnistusta, mikä rajoittaa niiden suosiota jossain määrin. Vuosien huolellisen tutkimuksen jälkeen Shenzhen Hangzhi Precision yritys keksi monipisteisen nollamagneettivuon teknologian, joka julkaistiin IEEE:n verkkosivuilla: https://ieeexplore.ieee.org/document/8601521 . Nollamagneettivuon suljetun silmukan viritysmagneettivuon, DC-magneettivuon, AC-magneettivuon ja suurtaajuisen magneettivuon ohjauksen avulla se toteutti tasavirran ja suurtaajuisen virran ohjauksen. Vaihtovirran tarkan havaitsemisen lisäksi anturin virrantunnistustarkkuus paranee ja anturin tuotantokustannukset pienenevät.
Monipisteinen nollamagneettivuoteknologian ohjausjärjestelmä, mukaan lukien herätemoduuli, herätemagneettivuon suljetun silmukan ohjausmoduuli ja monivuon suljetun silmukan ohjausmoduuli.

Virta Id testattavassa piirissä tuottaa DC-magneettivuon, AC-magneettivuon ja suurtaajuisen magneettivuon. Herätysoskillaattori antaa esiasetetun taajuuden vaihtojännitesignaalin heräteyksikölle heräteyksikön virittämiseksi herätemagneettivuon muodostamiseksi. Herätysmagneettivuo havaitsee mitattavan virran Id synnyttämän DC-magneettivuon ja antaa DC-magneettivuon signaalin, joka vastaa DC-magneettivuoa.
Virta Id testattavassa piirissä tuottaa DC-magneettivuon, AC-magneettivuon ja suurtaajuisen magneettivuon. Herätysoskillaattori antaa esiasetetun taajuuden vaihtojännitesignaalin heräteyksikölle heräteyksikön virittämiseksi herätemagneettivuon muodostamiseksi. Herätysmagneettivuo havaitsee mitattavan virran Id synnyttämän DC-magneettivuon ja antaa DC-magneettivuon signaalin, joka vastaa DC-magneettivuoa.
Huipputarkkuus ja kustannustehokas
Fluxgate-tarkkuusvirtaanturituotteet

AIT High Precision Current Transducer
Range of Current Measurement: 1-10000A. Accuracy: 10ppm. Bandwidth: 800kHz/500kHz.

IIT Teollisuuden virtamuuntaja
Range of Current Measurement: 1-10000A. Accuracy: 0.02%. Bandwidth: 100kHz.

HIT Hall-vaikutteinen korvaava virta-anturi
Range of Current Measurement: 1-3000A. Accuracy: 0.05%. Bandwidth: 100kHz.

RIT vuotovirta-anturi
Range of Current Measurement: 10mA-10A. Accuracy: 0.2%. Bandwidth: 100kHz.

DIT Korkean tarkkuuden digitaalinen virtamittari
Range of Current Measurement: 60A-2000A. Accuracy: 0.02%. Digital Signal Output: RS232/RS485.

Suurvirtaanturi
Range of Current Measurement: 2000-10000A. Accuracy: 50ppm. Bandwidth: 300kHz/50kHz.

BMS Automotive Virta-anturi
Range of Current Measurement: 300-1500A. Accuracy: 0.5%. Output: CAN digital signal.

CAFR PCB-virtaanturit
Range of Current Measurement: 6-50A. Accuracy: 0.8%.

CIT High Precision Split Core -virtaanturi
Range of Current Measurement: 100A-1500A. Accuracy: 0.05%. Bandwidth: 350kHz.
Paluuviite: mitä eroa fluxgate- ja hall-ilmiövirtamuuntimilla on? - Hangzhi Precision