磁通门技术

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基于磁通门技术的直流漏电流检测方法及实现

基于磁通门技术的直流漏电流检测方法及实现

基于磁通门技术的直流漏电流检测方法及实现摘要:随着科技的日益发展和提高,直流电源系统变成了工业生产现场当中至关重要的动力设备。

如果直流系统接地点发生了故障,不能及时有效加以消除的话,很可能会造成严重人身事故甚至引发特别重大的电力事故,使国民经济出现一定的经济损失。

而磁通门技术则是一个可以检测弱磁的技术,不但可以对毫安级的直流漏电系统提供相应的技术支持,进行直流漏电流测量,还能够对直流系统接地情况进行实时的监控,如果出现问题可以准确地准确地定位到故障点,另外,磁通门技术的经济性也是相当高的,特别它所具有的微型化和简单安全的特性,这种优势使磁通门技术相关产品在市场当中具有良好的使用发展前景。

关键词:磁通门技术;直流漏电流;检测方法目前直流系统检测过程当中还存在着相应的问题,这些问题不仅不利于用电安全,还会对经济造成一定的损失。

而磁通门技术的发展则能够为直流漏电流检测提供相应的技术支持与帮助,还能使直流漏电流的检测范围降低至毫安级内,提高故障点检测的精准度。

因此,磁通门技术在工业现场作业环境当中运用是十分广泛的。

除此之外,磁通门技术也具有微型化与简便安全的优点,具有良好的使用和发展前景。

一.基于磁通门的直流漏电流检测的概念与原理1.1磁通门技术的概念磁通门技术来源于一种磁通门现象,这个现象的根源也就是电磁感应理论,是一个能够对微弱磁场做出精确测量的技术。

磁通门是运用磁性饱和现象来进行设计的,因此,可以有效地去对被检测磁场实现磁调制,并将其转变为感应电动式来进行输出,利用这种方法可以有效地有效地完成磁场到电场之间的转化,若是将这种方法应用于测量电参数时,则是对电场到磁场、磁场到电场之间的转化过程。

这个过程当中可以完成对信号的隔离,因此从这个角度来进行分析,磁通门技术也是一个隔离技术。

1.2直流漏电流检测的原理磁通门式的直流漏电流测量技术是实现将电场转换为磁场,再由磁场转换为电场的一种隔离式检测,非常适合在有绝缘条件要求的场合。

磁通门电流传感器的多点零磁通技术

磁通门电流传感器的多点零磁通技术
loop zero magnetic flux of the excitation flux, DC flux, AC flux, and high-frequency flux, the transducers are able to have the high gain and measurement accuracy in the full bandwidth, which enables accurate measurement of AC currents, highfrequency currents, and DC currents, and eliminates the interference magnetic field generated by the excitation module, while improving the current detection accuracy of the transducer, and reducing the production costs. The products can be widely used in instrument and meter manufacturers, charging pile manufacturers, electric vehicle manufacturers, photovoltaic inverter manufacturers,high-precision DC power supply manufacturers,aerospace, metrology institutes, universities ^ research institutes and many other fields.
品 可 广 泛 应 用 于 仪 器 仪 表 制 造 商 、充 电 桩 制 造 企 业 、电 动 汽 车 制 造 商 、光 伏 逆 变 器 制 造 商 、高 精 度 直 流 电 源 制 造 商 、

磁通门传感器原理

磁通门传感器原理

磁通门传感器原理
磁通门传感器是一种常用于检测物体接近、开关状态的传感器。

它的工作原理基于磁感应技术。

磁通门传感器由两部分组成:磁通门和感应元件。

磁通门通常由磁性材料制成,呈现成环形或U形,其中包含有线圈。


应元件则位于磁通门的附近,通常由磁敏材料制成。

当没有外界磁场作用于磁通门时,感应元件处于没有激活状态。

当有物体接近磁通门时,物体的磁场会影响磁通门中的磁场分布,使得感应元件受到激活。

激活后,感应元件中的磁场会发生变化,产生感应电动势。

这个电动势可以通过连接的电路进行检测和测量,进而得知物体的接近情况。

磁通门传感器的工作原理是基于磁场的感应原理。

当物体接近磁通门时,物体的磁场会和磁通门中的磁场相互作用,改变磁通门的磁场分布。

这种改变被感应到并转化为电信号,从而实现对物体接近情况的检测。

磁通门传感器具有结构简单、响应速度快、可靠性高等特点,广泛应用于工业自动化、安防监控、机械设备等领域。

磁通门 加计 -回复

磁通门 加计 -回复

磁通门加计-回复【磁通门加计】是指在磁通门技术的基础上应用加计技术,以提升磁通门的性能和功能。

磁通门是一种用于测量磁场的传感器,在许多领域和应用中有广泛的应用。

而加计技术是一种用于测量物体加速度的技术。

将这两种技术相结合,可以进一步改进磁通门的性能,扩展其应用范围。

磁通门是一种根据法拉第电磁感应原理工作的传感器。

当磁通门暴露在磁场中时,磁场的变化会引起磁通门内部的电压变化,从而实现对磁场的测量。

磁通门具有灵敏度高、响应速度快等优点,常用于测量磁场强度和方向。

然而,传统的磁通门在测量其他物理量时存在一定的局限性,例如,无法直接测量物体的加速度。

为了克服这一局限性,科学家们将加计技术引入到磁通门中,从而实现了磁通门加计。

加计技术通过测量物体的加速度来反映物体的动态状态。

加计传感器常用于惯性导航、运动控制、步态分析等领域。

将加计技术与磁通门结合,可以使磁通门不仅能测量磁场,还能测量物体的加速度。

磁通门加计的原理是将加计传感器和磁通门传感器集成在一起。

通过对加计传感器和磁通门传感器的输出信号进行融合处理,可以实现对磁场和加速度的同时测量。

首先,磁通门传感器测量磁场的强度和方向,得到磁场的信息。

然后,加计传感器测量物体的加速度,得到加速度的信息。

最后,将两个传感器的输出信号进行融合处理,得到最终的测量结果。

磁通门加计具有多种应用。

例如,在物体定位方面,可以通过测量磁场和加速度来确定物体的位置和姿态。

在运动控制方面,可以利用磁通门加计来实现精确的运动控制,提高机器人的运动性能。

在健康监测方面,可以利用磁通门加计来监测人体的运动状态,实现步态分析和姿势识别。

此外,在交通运输、航空航天等领域,磁通门加计也有广泛的应用。

总之,磁通门加计技术是一种将加计技术应用于磁通门的创新技术,通过融合磁通门传感器和加计传感器的输出信号,可以实现对磁场和加速度的同时测量。

磁通门加计技术具有高灵敏度、高精度和高响应速度等优点,可以扩展磁通门的应用范围,提高其性能和功能。

磁通门零磁通技术电流传感器原理解析

磁通门零磁通技术电流传感器原理解析

磁通门零磁通技术电流传感器原理解析一、引言电流传感器是一种广泛应用于电力系统中的重要装置,用于测量电路中的电流大小。

而磁通门零磁通技术电流传感器是一种常用的电流传感器,本文将对其原理进行详细解析。

二、磁通门零磁通技术电流传感器的基本原理磁通门零磁通技术电流传感器是一种基于法拉第电磁感应定律的传感器。

其基本原理是利用电流通过导线时所产生的磁场,通过检测磁场的变化来测量电流的大小。

三、磁通门零磁通技术的工作原理磁通门零磁通技术电流传感器采用了一对磁通门结构,其中一个磁通门固定在传感器的铁芯上,另一个磁通门则通过电流传感器的主导线穿过。

当电流通过主导线时,由于电流的存在,会在主导线周围产生一个磁场,进而影响到磁通门结构中的磁通量。

通过测量磁通门结构中的磁通量变化,可以间接得到电流的大小。

具体而言,磁通门零磁通技术电流传感器中的磁通门结构由一对同轴放置的磁通门组成。

在正常工作状态下,两个磁通门的磁通量相等。

当主导线中有电流流过时,由于电流的存在,会在主导线周围形成一个磁场,从而改变磁通门结构中的磁通量。

为了实现零磁通的状态,磁通门结构中会通过调节一个校准线圈的电流来抵消主导线中的磁场产生的影响,使得磁通门结构中的磁通量保持不变。

通过测量校准线圈中的电流大小,可以得到电流传感器中主导线中电流的准确值。

四、磁通门零磁通技术电流传感器的优势相比于其他电流传感器,磁通门零磁通技术电流传感器具有以下几个优势:1. 高精度:磁通门零磁通技术电流传感器通过校准线圈来实现零磁通状态,从而提高了测量的精度和准确性。

2. 宽量程:磁通门零磁通技术电流传感器可以根据需要调整校准线圈的电流,从而适应不同电流范围的测量需求。

3. 快速响应:磁通门零磁通技术电流传感器具有较高的响应速度,可以快速准确地测量电流的变化。

4. 抗干扰能力强:磁通门零磁通技术电流传感器采用了差分测量的方法,可以有效抑制外界电磁干扰,提高了测量的稳定性和可靠性。

磁通门 加计 -回复

磁通门 加计 -回复

磁通门加计-回复磁通门是一种磁学器件,也称为加计(Gate),它在现代电子技术和通信领域中得到广泛应用。

磁通门的原理基于磁场的作用力,借助于磁性材料的输入、输出终端之间的耦合效应,实现信号的放大、开关、计数等功能。

本文将一步一步回答关于磁通门和加计的内容,希望能对读者有所启发。

第一步:介绍磁通门的基本原理磁通门的基本原理是基于电感耦合效应实现的。

在磁通门中,由输入线圈产生的磁场能够通过耦合磁芯传递到输出线圈,从而在输出线圈上感应出相应的电压或电流信号。

磁通门的输入和输出之间是通过磁芯进行耦合的,这种耦合效应可以调节电感系数,从而实现信号的放大、开关等功能。

第二步:磁通门的结构和工作方式磁通门通常由磁芯、线圈和控制装置组成。

磁芯是一个磁性材料制成的环状结构,具有高导磁率和低磁导率。

线圈则是通过电流激励产生磁场,从而控制磁通门的工作。

控制装置可以是控制电流源、电压信号源等,用于调节输入信号和输出信号的大小和方向。

磁通门的工作方式通常分为开关模式和放大模式两种。

在开关模式下,输入线圈中的电流通过磁芯产生磁场,这个磁场又会耦合到输出线圈中,从而使输出线圈上产生感应电压或电流信号。

在放大模式下,输入信号经过放大电路处理后,通过输入线圈产生磁场,这个磁场又会被放大电路耦合到输出线圈中,从而使输出信号得到放大。

第三步:加计的应用领域加计作为磁通门的一种特殊形式,主要应用于数字电子技术和通信领域。

在数字电子技术中,加计常被用作数字信号的开关、放大、计数等功能的实现。

在通信领域中,加计常被用于放大和开关射频信号、调制解调、信号匹配等方面。

第四步:磁通门和其他器件的对比在功能上,磁通门与传统的晶体管、集成电路等器件相比具有一定的优势。

首先,磁通门的输入和输出之间是通过磁场耦合实现的,而不是通过电流或电压的传输,因此可以实现高速、高效的信号处理。

其次,磁通门的结构简单,大小小,适合于集成电路的制造。

然而,磁通门也存在一些不足之处。

磁通门

磁通门

磁通门磁力仪应用前景:磁通门磁力仪,小巧轻便,灵敏度高,功耗低,能测定任方向,连续读数,性能稳定,电路也比较简单,自发明起就就广泛地应用于各种领域。

在航空磁测方面,磁通门磁力仪用作磁干扰的补偿,与光泵磁力仪配合,使光泵磁力仪有更大的精度。

同时军舰中,也广泛的使用磁通门磁力仪作为磁干扰补偿。

磁通门尤其适用于微弱磁场的测量,我国将磁通门磁力仪应用于卫星的姿态控制以及开发高精度卫星。

磁力梯度仪是探索地下铁管的有力武器。

可以在光纤电缆上,每隔一段距离放一块铁氧体的永磁钢,就可以用磁通门磁力梯度仪追踪检查。

成本低,具有很大的推广空间。

地面磁法勘探以前主要用的是是丝悬式磁力仪,现在已经被磁通门磁力仪所取代。

磁通门技术已经在石油钻井随钻测量中,得到了大量的应用。

关键问题:磁通门磁力仪分位两个部分,一个是磁通门传感器。

一个是电路。

磁通门探头磁芯有圆形的、单片的、双片的、跑道形的、还有双圆形的、双跑道形的。

最古老、最原始的探头就是在坡莫合金外面绕上激励线圈和讯号线圈构成的传感器,这种探头的基波分量很大,为选出二次谐波分量,必须改进电路,提高选频能力。

为了突出二次谐波分量、抑制基波分量,就用圆探头或跑道形探头,两边对称。

目前比较广泛应用的,三端式也是由跑道形探头变化而来的。

磁通门磁力仪的关键部件是探头,而探头的好坏,关键在坡莫合金。

二端式磁通门陶瓷骨架探头,采用高硬度高电阻高磁导合金1J87。

为了提高信噪比,降低噪声,三端式磁通门探头较简单,在坡莫合金热处理后再卷绕到骨架上去。

三端式磁通门磁力仪:三端式磁通门磁力仪的电路最简单。

由于探头特性好,基波分量小,对选频要求低,而且不需要移相器,电路特别稳定,功耗低,非常适合野外工作。

现在大量用于随钻测斜仪,地面磁通门磁力仪,星的姿态控制。

毕业论文高精度磁通门磁力仪系统的研制

毕业论文高精度磁通门磁力仪系统的研制

系统主机
系统主机内部结构主要包括三大部分,供电电源、计算
机系统(包含主板、CPU、内存、硬盘、网卡、显示器等计 算机必备硬件)及磁力仪电子学箱。
适配器
AC220V
线性电源28V
内存
主板
硬盘
显示器
USB RS232

辐 射
磁通门电子学箱

数字信 探头 电源

号输出 输入 输入
+28V
USB RS232 探头输入
三轴磁通门传感器内部结构
磁通门传感器
❖ 传感器骨架用于固定三个单轴磁传感器,对其材料要求:
▪ 无磁性,骨架不能对外磁场产生任何影响 ▪ 强度高、温度变化小、不易产生形变 ▪ 易加工且加工精度高,三轴骨架需正交固定三个单轴磁通门传感
器,需确保三轴的正交误差较小
❖ 综合考虑选用无磁铝合金 ❖ 保护外壳材料选用无磁铝合金或聚砜材料
±12V、±5V
系统电源结构图
数字板 模拟板
磁测系统
系统功能需求 主机+外部功能组件
磁测系统
嵌入式计算机 3G模块 GPS模块 温湿度计
系统性能需求 磁通门磁力仪
磁传感器 电子学箱
1
课题背景及研究内容
2
系统总体结构
3
磁通门技术及磁力仪的研制
4
磁测系统的组建
35
磁测系统性能标定
46
总结与展望
磁通门原理
❖ 根据系统设计计算可得电压 分辨力为3.85uV,24位A/D 转换器最小分辨力0.596uV ,能满足设计要求。
AD7710芯片
本章小结
磁通门磁力仪研制过程
组装磁力仪 模拟、数字电路调试 传感器结构、材料及制作 磁通门工作原理
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磁通门技术I国内外研究现状磁通门是利用被测磁场中高导磁铁芯在交变磁场的饱和激励下,其磁感应强度与磁场强度的非线性关系来测量弱磁场的一种传感器。

磁通门传感器也称磁强计,由探头和接口电路组成,具有分辨率高(最高可达10-11T)、测量弱磁场范围宽(在10-8T以下)、可靠、简易、经济、耐用、能够直接测量磁场的分量和适于在高速运动系统中使用等特点。

磁通门传感器的研究起始于1928年,几年后才出现了利用磁性材料自身磁饱和特性的磁通门磁强计,它被用来测量1mT以下的直流或低频交流磁场。

1936年,Aschenbrenner和Goubau称达到了0.3nT的分辨率。

在第二次世界大战中,用于军事探潜的磁通门传感器有了较大的发展。

用电流传感器作为电气设备绝缘在线检测系统的采样单元,已得到业内人士的共识。

目前,电流传感器有多种类型,如霍尔传感器、无磁芯电流传感器、高导磁非晶合金多谐振荡电流传感器、电子自旋共振电流传感器等。

由于电力系统使用环境的特殊性,许多传感器存在自身的局限性。

目前应用于电力系统的电流传感器多是以电磁耦合为基本工作原理的,从采样方式上分,这类传感器主要有直接串入式、钳式、闭环穿芯式三种。

大量的研究试验表明,基于“零磁通原理”的小电流传感器更适合电力系统绝缘在线检测的要求。

本文所述小电流传感器即是以磁通门技术为基本原理,加上闭环控制在电子电路中的应用,使小电流传感器具有高精度、高稳定度、抗干扰能力强等优点[1]。

磁通门是一种磁测量传感器。

由于它在动目标中可以极敏感地感应地磁强度,早在本世纪30年代就被应用于航磁测量部门。

近20年来,在物理学、电子技术、金属冶炼等方面取得的巨大成果,使磁通门在弱磁测量、抗电磁干扰、耐高温、可靠性、寿命、价格方面取得了前所未有的进展。

在地质勘探和石油钻井中,包括磁通门在内的敏感元件提供的有关钻头前进方向的信息,使按设计井身轨迹实现高质量定向—水平钻井成为可能。

我在这里简单列举几个国际上取得的成果。

Milan M. Ponjavic 等人提出了一种自激震荡的磁通门传感器模型,对在模型中影响传感器工作的主要特性都进行了讨论[2]。

Q. Ma等人设计了一种新型DC传感器,这种新型DC传感器可以有效提高测量的准确度,同时具有良好的线性度。

这种传感器是基于磁势自平衡和反馈补偿的[3]。

Eyal Weiss等人研究了一种正交磁通门传感器,这种传感器不仅改善了磁通门的等效磁噪声,而且简化了磁通门的输出过程[4]。

Szewczyk, R课题组为我们呈现了一种双轴微型化磁通门传感器,这种传感器的铁芯由铁钴合金制造,并且依托于PCB多层技术,同时为磁通门的进一步微型化提供了依据[5]。

Guillermo Velasco-Quesada 等人设计了一种大电流测量装置,并且通过增加开关电源和产生磁补偿电流开关使得在功率方面取得了很大的提高[6]。

II 磁通门技术原理磁通门传感器是利用被测磁场中高导磁率磁芯在交变磁场的饱和激励下,其磁感应强度与磁场强度的非线性关系来测量弱磁场的。

这种物理现象对被测环境磁场来说好像是一道“门”,通过这道“门”,相应的磁通量即被调制,并产生感应电动势。

利用这种现象来测量电流所产生的磁场,从而间接的达到测量电流的目的。

磁通门现象是变压器效应的伴生现象,也服从法拉第电磁感应定律。

我们从最简单的单铁心磁通门探头来说明其工作原理。

如图1,在一根铁心上缠绕激磁线圈和感应线圈,铁心由软磁材料制成,其横截面面积为S,磁导率为μ,载流激磁线圈在铁心上建立的激磁磁场强度为H,感应线圈的有效匝数为W 2。

在未认定S 、μ、H 和W 2中的任一参数为不变量,根据法拉第电磁感应定律,感应线圈上应产生的感应电势为:e=-108_dtd (W 2μHS ) (1)如果S 和W 2都不变,铁心远离饱和工作状态,其磁导率μ常数,这个物理模型中的感应电势e 将仅仅是激磁磁场强度H 变化的结果。

如果激磁磁场强度H=H m cos(2πf 1t ) (2)式中:H m 为激磁磁场强度幅值;f 1为激磁电源频率。

则式(1)变为e =2π×8_10 1f μW 2S H m sin(2π1f t ) (3)这是理想变压器效应的数学模型。

实际变压器效应数学模型应为:e =2π×8_10f 1(t)W 2S H m sin(2πf 1t ) - 8_10 dtt du )(W 2S H m cos(2πf 1t ) (4) 然而,铁心磁导率μ(t)无正负之分,是个偶函数。

将μ(t)展为傅立叶级数时,可得:μ (t)=μ0m +μ2m cos4πf 1t + μ4m cos8πf 1t + (5)式中:μ0m 为μ(t)的常值分量;μ2m μ4m 分别为μ(t)的各偶次谐波分量幅值。

将式(5)代入式(4),得:e =2π×8_10f 1W 2S H m [(μ0m +0.5μ2m )sin2πf 1t +1.5×(μ2m +μ4m )sin6πf 1t +2.5×(μ4m +μ6m )sin10πf 1t + (6)由上可知,考虑铁心磁导率产的变化后感应电势,将出现奇次谐波分量。

考虑环境磁场实际施加在铁心轴向的分量H OL 时,式(4)将变成:e=2π×8_10 f 1μ(t)W 2S H m sin(2πf 1t )-8_10 dtt du )(W 2S H m cos(2πf 1t )-8_10 dtt du )(W 2S H OL (7) 当OL H 比铁心饱和磁场强度s H 和激磁磁场强度幅值H m 都小得多时,它对铁心磁导率μ(t)的影响可以忽略。

单独由H OL 引起的感应电势e 的增量e H OL 为:e=(OL H )=-2π×8_10 f 1W 2S OL H (2μ2m sin4πf 1t +4μ4m sin8πf 1t +6μ6m sin12πf 1t+...) (8)式(8)证明只要铁心磁导率μ随激磁磁场强度而变,感应电势中就会出现随环境磁场强度而变的偶次谐波增量e(H OL )。

当铁心处于周期性过饱和工作状态时,e(H OL )将显著增大。

利用这种物理现象就可以测量环境磁场。

但与变压器效应相比较,其感应线圈输出的磁通门信号。

e(H OL )相当微弱。

为实现精确测量,可设计成差分输出探头来消除磁通门探头变压器效应的感应电势。

III 存在的问题电流测量方法主要包括:分压电阻、电流互感器、霍尔电流传感器、Rogowski 线圈(罗氏线圈)、磁通门电流传感器、磁阻电流传感器。

其中霍尔电流传感器和磁通门电流传感器能够检测交流和直流。

霍尔电流传感器能够检测几千安培的电流,精度范围在0.5%和2%之间,但是霍尔电流传感器的检测精度受温度和外界磁场影响较大,这就限制了霍尔元件的应用范围[6]。

多年来磁通门传感器广泛用于地质勘探和太空探测中,传统的磁通门传感器还应用于弱磁场检测,比如地磁场探测、铁矿石探测、位移检测和无损检测等方面[7]。

由于二次谐波解调电路的复杂性和工业磁材料性能的限制使得这种传感器对于一般工业应用来说过于昂贵。

近年来随着软磁材料的快速发展和电子元件价格的下降使得磁通门电流传感器经济价格上可与霍尔传感器进行相比。

同时,对于直流测量应用的性能优越,磁通门电流传感器不失为一种好的选择。

与霍尔传感器相比,磁通门电流传感器具有低温漂和低漂移的优点。

由于磁通门电流传感器的磁芯工作在周期性的饱和与非饱和状态,所以磁场偏移得到有效抑制,同时保证了磁通门电流传感器较高的测量精度。

由于磁通门能够检测的最大磁场不过数十高斯,所以磁通门仅适用于微弱的直流或者低频交流电流的检测。

复杂的二次谐波处理电路以及铁磁材料性能的限制,使得磁通门电流传感器成本较高,在工业领域的应用中存在着局限性。

IV应用现状及前景预测磁通门从其问世以来得到了不断的发展和改进,被广泛应用在各个领域,如地磁研究、地质勘探、石油测井、空间磁场探测、磁性导航、武器侦察、探潜、磁性材料测试和材料无损探伤等弱磁场探测的各个领域。

近年来,磁通门在宇航工程中也得到了重要应用,例如,用来控制人造卫星和火箭的姿态,测绘太阳的“太阳风”和带电粒子相互作用的空间磁场、月球磁场、行星磁场以及星际磁场的图形等。

美国宇航局(NASA)目前正在制订的一项雄心勃勃的微型仪器技术开发计划,主要目的是发展适合21世纪的小型、低价、高性能航天器,利用MEMS技术对航天器有效载荷的某些机电部件进行微型化,以极大地减小各种科学仪器和传感器的体积和质量,提高探测器的功能密度。

美国喷气推进实验室(JPL)称这些微型仪器将是新的微型实验室的心脏,它们主要包括:火星登陆器、微加速度计、微磁强计、微湿度计、微气象站、微地震仪、微集成相机、微成像光谱仪以及微推进器等。

由此可见,微型磁通门在其计划中的位置。

目前磁通门技术的发展方向有:1、提高分辨率。

2、提高测强精度。

3、提高分辨率、带宽和精度的综合技术水平。

4、提高测量上限。

5、提高分辨率、精度和拓宽量程的综合技术水平。

6、研制简易型、微型化和元件化磁通门器件。

传统制造磁通门的方法是在高导磁铁芯上用机械的方法缠绕上励磁线圈和感应线圈制成探头,再与接口电路连接起来,这种方法制作的磁通门在体积、质量以及功耗等许多方面都难以实现微型化。

目前,利用MEMS技术与半导体集成电路工艺相结合是研制微型磁通门传感器的突破口。

微型磁通门传感器的研究方向如下:①系统化,将探头与接口电路完全集成在一个芯片上,制成真正的磁通门MEMS系统;②阵列化,根据需要在一个芯片上制作一系列磁通门探头不仅可以提高传感器的性能,也可完成某些特定的功能,如制作微型磁罗盘;③利用微加工技术,从而提高磁通门传感器的性能,特别是磁芯的性能;④利用计算机模拟与仿真软件对磁通门的接口电路进行模拟优化,提高电路的性能;⑤利用计算机对微型磁通门探头结构进行模拟计算,以缩短设计周期,提高研究效率,进一步降低成本;⑥向实用化、商品化方向发展,从而促进相关产业的发展。

现在一些国际上的公司已经将传感器微型化进行了生产,并取得不错的成绩,以霍尔传感器的应用最为广泛,已实现产品化。

剑桥大学将磁通门原理制成测量探头应用在PCB板上,成功制得了产品。

V参考文献[1]吴嘉慧,施文康,“磁通门技术在检测中的应用”,国内技术12期,2000.[2] A.Q. Ma,“DC sensor based on magnetic potential self-balance and feedbackcompensation,”IET Software ,vol. 3. no. 4,pp. 312-316, 2009.[3]Eyal Weiss, “Orthogonal Fluxgate Employing Digital Selective Bandpass Sampl e,”IEEE Trans Magn, vol. 48. no. 11,pp. 4089-4091, 2012.[4]Milan M. Ponjavic, “Nonlinear Modeling of the Self-Oscillating Fluxgate CurrentSens or,” IEEE Sensors J., vol. 7. no. 11,pp. 1546-1553, 2007.[5]Piotr Frydrych , “Two-Axis, Miniature Fluxgate Sensors,” IEEE Trans Magn, vol.48, no. 4, pp. 1458-1488,2012.[6]Guillermo Velasco-Quesada,“Design of a low-consumption fluxgate transducer forhigh-current measurement applications,”IEEE Sensors J., vol. 11. no. 2,pp. 280-287, 2011.[7]Ripka P, Billingsley S W. Fluxgate: Tuned vs. untuned output, IEEE Trans. Magn.1988, (34), 1303-1305[8]Kaluza, A Grüger, H Grüger. New and future applications of fluxgate se nsors. Sens.Actuators A, Phys, 2006, (106):48–51。

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