磁通門傳感器
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- 發布時間：2016/8/14 22:04:08
- 作者：hb_yinhe
定義
磁通門傳感器是利用被測磁場中高導磁鐵芯在交變磁場的飽和激勵下，其磁感應強度與磁場強度的非線性關系來測量弱磁場的一種傳感器，是一種稍加改造的變壓器式器件，通過利用外磁場對這種特殊變壓器的輸出信號產生的某些非對稱的調制作用，檢測這些調制作用引起的輸出信號的任何一種變化來實現對外磁場的測量。
磁通門傳感器由鐵芯外繞激磁線圈、感應線圈組成。鐵芯的基本要求是磁導率高、矯頑力小，且激磁線圈上的激磁電源頻率要盡可能高。為提高測量精度而需要差分信號輸出，一般采用雙鐵芯傳感器，現在一般采用跑道形結構。兩鐵芯上纏繞的激磁線圈反向串聯，兩鐵芯激勵方向在任一瞬間在空間都是反向的。但是，環境磁場在兩平行鐵芯軸向分量是同向的。在形狀尺寸和電磁參數完全對稱的條件下，激磁磁場在公共感應線圈中建立的感應電勢互相抵消，它只起調制鐵芯磁導率的作用；而環境磁場在感應線圈中建立的感應電勢則互相疊加。
磁通門雙鐵芯跑道形傳感器結構圖
磁通門傳感器就是利用某些高磁導率的軟磁材料（如坡莫合金）作磁芯，以其一起在交流磁場作用下的次飽和特性及法拉第電磁感應原理研制成的測磁裝置。其結構可以看成一個特殊的變壓器，磁通門測磁法利用這種特殊變壓器的磁芯，當交變電流流過該變壓器原邊線圈時，磁芯反復被交變過飽和勵磁所磁化，當有外磁場存在時，勵磁變得不對稱，變壓器的輸出信號受到外磁場的調制。通過檢測輸出的調制信號就可以實現對外磁場的測量。
磁通門傳感器根據磁芯幾何形狀分為閉合式和非閉合式兩類。非閉合式磁通門傳感器又分為長條形單磁芯和長條形雙磁芯兩種，而閉合式磁通門傳感器分為長方形磁芯、跑道形磁芯和圓形磁芯。在磁場的分量測量中，用跑道形磁芯較多。
根據激勵場和外部磁場方向的不同，磁通門傳感器可以分為平行門磁通門傳感器(激勵磁場與被測磁場平行)、正交門磁通門傳感器(激勵磁場與被測磁場垂直)和混合型磁通門傳感器。
1、磁場監測：比如做成單軸磁強計、三軸磁強計、磁強梯度測量儀；
2、電磁參數檢測；
3、工程檢測：材料和零件磁性分檢和殘磁檢測;鐵磁礦勘探等；
４、電流測量：做成磁通門電流傳感器，相比于其他電流傳感器，有其獨特的特點。
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