Fluxgate proudový senzor měří proud využitím nelineárního vztahu mezi intenzitou magnetické indukce a intenzitou magnetického pole magnetického jádra s vysokou permeabilitou při saturačním buzení střídavého magnetického pole generovaného měřeným proudem.
1. Faradayův zákon:
Faradayův zákon je zákon, který popisuje elektromotorickou sílu indukovanou ve vodiči. To znamená, že když vodič prochází magnetickým polem, na obou koncích vodiče se indukuje elektromotorická síla. Podle Faradayova zákona, pokud má vodič délku L, rychlost v a pohybuje se kolmo ke směru magnetického pole, lze indukovanou elektromotorickou sílu vyjádřit jako ε=B·L·v, kde B je síla magnetického pole.
2. Fluxgate efekt:
Fluxgate efekt znamená, že když se změní intenzita magnetické indukce ve vodiči, změní se magnetický tok procházející vodičem. Podle fluxgate efektu lze magnetický tok Φ vodiče vyjádřit jako Φ=B·A, kde Φ je magnetický tok, B je síla magnetického pole a A je plocha průřezu vodiče. dirigent.
3. Princip fluxgate proudového senzoru:
Fluxgate proudové senzory využívají Faradayův zákon a fluxgate efekt pro měření proudu. Skládá se z dvojice magnetických jader a vodičů.
V proudovém snímači fluxgate proud prochází drátem, který je navinutý kolem jednoho nebo více magnetických prstenců, čímž se vytváří toroidní fluxgate. Když se změní proud drátem, změní se také intenzita magnetické indukce hradla toku. Magnetické jádro snímače vede magnetické pole generované měřeným proudem k bráně toku, čímž mění intenzitu magnetické indukce ve vzduchové mezeře toku.
Tato měnící se intenzita magnetické indukce způsobuje změny v magnetickém toku hradla toku, čímž způsobuje indukovanou elektromotorickou sílu na hradle toku. Tato indukovaná elektromotorická síla může být detekována měřením napětí na hradle toku.
Aby se zlepšila citlivost a přesnost snímače, je v železném jádru hradla toku často navinuto více závitů vinutí. Zvýšení počtu závitů je ekvivalentní zesílení magnetického pole generovaného měřicím proudem, čímž se zvýší indukovaná elektromotorická síla hradla toku.
Mezi výstupním napětím snímače a měřeným proudem existuje lineární vztah, který lze přesně určit pomocí kalibrace. Kalibrace může být provedena pomocí známých hodnot proudu a odpovídajících hodnot výstupního napětí a přesnou kalibrační křivku lze získat pomocí přizpůsobení.
Stručně řečeno, fluxgate proudové senzory využívají Faradayův zákon a fluxgate efekt k měření proudu. Vede magnetické pole generované měřeným proudem k hradlu toku, čímž způsobuje změnu intenzity magnetické indukce ve vzduchové mezeře toku, čímž způsobuje indukovanou elektromotorickou sílu na hradle toku. Měřením napětí na hradle toku lze určit velikost měřeného proudu. Proudové senzory Fluxgate se vyznačují vysokou přesností, rychlou odezvou a dobrou linearitou a jsou široce používány v energetických systémech, průmyslové automatizaci, elektrických vozidlech a dalších oborech.
