El sensor de corriente fluxgate mide la corriente utilizando la relación no lineal entre la intensidad de la inducción magnética y la intensidad del campo magnético del núcleo magnético de alta permeabilidad bajo la excitación de saturación del campo magnético alterno generado por la corriente medida.
1. Ley de Faraday:
La ley de Faraday es una ley que describe la fuerza electromotriz inducida en un conductor. Es decir, cuando un conductor pasa a través de un campo magnético, se induce una fuerza electromotriz en ambos extremos del conductor. Según la ley de Faraday, si un conductor tiene una longitud de L, una velocidad de v y se mueve perpendicular a la dirección del campo magnético, la fuerza electromotriz inducida se puede expresar como ε=B·L·v, donde B es la fuerza del campo magnético.
2. Efecto fluxgate:
El efecto fluxgate significa que cuando cambia la intensidad de la inducción magnética en un conductor, cambia el flujo magnético que pasa a través del conductor. Según el efecto fluxgate, el flujo magnético Φ de un conductor se puede expresar como Φ=B·A, donde Φ es el flujo magnético, B es la intensidad del campo magnético y A es el área de la sección transversal de el conductor.
3. Principio del sensor de corriente fluxgate:
Los sensores de corriente Fluxgate utilizan la ley de Faraday y el efecto fluxgate para medir la corriente. Consta de un par de núcleos magnéticos y conductores.
En un sensor de corriente fluxgate, la corriente pasa a través de un cable que está enrollado alrededor de uno o más anillos magnéticos, formando un fluxgate toroidal. Cuando cambia la corriente a través del cable, también cambia la intensidad de inducción magnética de la compuerta de flujo. El núcleo magnético del sensor guía el campo magnético generado por la corriente medida hacia la puerta de flujo, cambiando así la intensidad de la inducción magnética en el entrehierro de flujo.
Esta intensidad cambiante de la inducción magnética provoca cambios en el flujo magnético de la compuerta de flujo, provocando así una fuerza electromotriz inducida en la compuerta de flujo. Esta fuerza electromotriz inducida se puede detectar midiendo el voltaje a través de la puerta de flujo.
Para mejorar la sensibilidad y precisión del sensor, a menudo se enrollan múltiples vueltas de devanados en el núcleo de hierro de la compuerta de flujo. El aumento en el número de vueltas equivale a amplificar el campo magnético generado por la corriente de medición, aumentando así la fuerza electromotriz inducida de la puerta de flujo.
Existe una relación lineal entre el voltaje de salida del sensor y la corriente medida, que se puede determinar con precisión mediante la calibración. La calibración se puede realizar utilizando valores de corriente conocidos y valores de voltaje de salida correspondientes, y se puede obtener una curva de calibración precisa mediante el ajuste.
En resumen, los sensores de corriente Fluxgate utilizan la ley de Faraday y el efecto Fluxgate para medir la corriente. Guía el campo magnético generado por la corriente medida hacia la compuerta de flujo, provocando así que cambie la intensidad de la inducción magnética en el entrehierro de flujo, provocando así la fuerza electromotriz inducida en la compuerta de flujo. Al medir el voltaje a través de la puerta de flujo, se puede determinar la magnitud de la corriente que se está midiendo. Los sensores de corriente Fluxgate tienen las características de alta precisión, respuesta rápida y buena linealidad, y se utilizan ampliamente en sistemas de energía, automatización industrial, vehículos eléctricos y otros campos.
