Jste zde

FLUXGATE SENZORY pro měření mag. polí - 2.část Kompletní senzory

Antonín Vojáček, 19. Srpen 2006 - 17:58

V 1. části článku jsem se zabýval principem fluxgate senzorů, kde jsem vysvětlil funkci a nastínil možnost použití. Na světovém trhu lze nalézt několik výrobců fluxgate senzorů. Některé výrobky kompletních provedení senzorů s analogovým napěťovým výstupem jsem se rozhodl přestavit v následujícím 2.části.

Na trhu lze nalézt několik výrobců, které produkují kompletní fluxgate senzory. Nalézt lze různá provedení podle potřeby té či oné aplikace. Některé senzory jsou malé a jednoduché, vybavené pouze analogovým napěťovým výstupem úměrný měřenému magnetickému poli, některé mají ovládací rozhraní, zobrazením aktuální hodnoty velikosti magnet. pole na displeji nebo i dokážou přenášet digitalizované hodnoty po datové sběrnici do PC, PLC nebo jiných zařízení pro zpracování a zobrazení dat. V následujících řádcích jsem stručně popsal některé zajímavé ruční přenosné fluxgate senzory v různém provedení, s různou citlivostí a přesností.

FLUXGATE SENZORY Mag-03

Krátký popis:

Jedním z výrobků kompletních fluxgate senzorů je například Mag-03, který pracuje jako kompaktní fluxgate senzor s integrovanou elektronikou, umožňující měřit statická i proměnná 3D magnetické pole (tzn. ve třech osách – Bx, By, Bz). K dispozici jsou rozsahy ±70, ±100, ±250, ±500, nebo ±1,000µT a 3 analogové napěťové výstupy, zvlášť pro každý kanál. Nabízené jsou dvě provedení: kvádrové a válcové (viz obrázky). Tento senzor vyrábí firma GMW Associates, USA.

Hlavní parametry:

Měřící rozsahy: 70, 100, 250, 500 a 1000 µT , 3D (Bx, By, & Bz)
Přesnost: ± 0.5 %
Pracovní teplota: -40°C až +85 °C
Výstupní napětí: 143, 100, 40, 20 nebo 10 mV/µT, ± 10V - celý rozsah
Frekvenční rozsah: 0 .. 3 kHz (- 3 dB)
Úroveň šumu: < 4-6pTrms/Hz při 1Hz
Napájení: ± 12V až ± 17V, cca 27mA
Rozměry: 32mm x 32 mm x 152 mm nebo průměr 25mm x délka 202 mm

Fluxgate Sensor FLC3-70

Krátký popis:

FLC3-70 je miniaturní zapouzdřený tříosý (3D - X, Y a Z) fluxgate senzor v konečném provedení pro okamžité použití pro měření. Propojení senzoru se měřícím zařízením či zobrazovačem je prostřednictvím 6vodičového konektoru (2 piny napájení, 3 piny výstup). Pouzdro je válcového tvaru se štítkem s vyznačenými směry citlivosti. Vhodný pro navigaci, měření a kompenzaci magnetických polí, kontrola materiálů a balení, detekci magnet. pole země nebo od napájecích vodičů apod. Senzor vyrábí firma firmy Stefan Mayer Instruments, Německo.

Hlavní parametry:

Měřící rozsah: ± 200 μT při napájení 12 V
Přesnost: ± 1%, ± 0.5μT
Pracovní teplota: - 5 až 75 °C
Teplotní drift nuly: < 2 nT/K (v rozsahu 15 °C až 60 °C)
Výstupní napětí: ± 1 V/ 35 μT, max. ± napájecí napětí / 2, pro
Frekvenční rozsah: 0 .. 1 kHz (- 3 dB)
Úroveň šumu: < 120 pT/Hz @ 1 Hz
Napájení: 4.8 až 12 V, cca 6 mA
Rozměry: průměr 25 mm x délka 50 mm

Magnetic Field Sensor FLC 100

Krátký popis:

Senzor mag. polí (FLUXGATE senzor) FLC 100 je jednoosý (1D) senzor ve vestavném provedení, tj. je tvořen malou deskou plošných spojů bez zakrytování a bez konektorů či připájených vodičů. Jednoduché je napojení prostřednictvím 5 vstupů/výstupů, které obsahují jen napájecí svorky 0 a 5V, analogový proporcionální napěťový výstup +OUT/-OUT a synchronizačním vstupem. Nevyniká sice nijak výjimečnou citlivostí (300 nT je průměrná hodnota), ale pro běžná pro měření magnetického pole země, pole od napájecích vodičů, pro měření vzdálenosti apod. je plně dostačující. Senzor vyrábí firma firmy Stefan Mayer Instruments, Německo.

Hlavní parametry:

Měřící rozsah: ± 100 μT
Přesnost: ± 2 %, ± 0.3 μT
Pracovní teplota: - 40 až 85 °C
Teplotní drift nuly: < 2 nT/K
Výstupní napětí: ± 1 V/50 μT, max. ± 2,5 V
Frekvenční rozsah: 0 .. 1 kHz (- 3 dB)
Úroveň šumu: < 150 pT/Hz @ 1 Hz
Napájení: 5V, cca 2 mA
Rozměry: 44.5 mm x 14 mm x 5.5 mm
Délka cívky: 22 mm

Nejnovější provedení FLUXGATE senzoru FLC 100

Triaxial Magnetic Field Sensor FL3-100

Krátký popis:

FL3-100 je velmi přesný třídimenzionální (3D - X, Y, Z) zapouzdřený fluxgate senzor s lineárním napěťovým výstupem. Velká citlivost umožňuje použití senzoru i na paleontologické měření skal, magnetických polí transformátorů nebo i malých polí okolo stíněných kabelů apod. Senzor vyrábí firma firmy Stefan Mayer Instruments, Německo.

Hlavní parametry:

Měřící rozsah: ±100 μT
Přesnost: ± 0.5 %
Offset při teplotě 18 °C: 5 nT
Pracovní teplota: - 20 až 75 °C
Teplotní drift nuly: < 0.1 nT/K (v rozsahu 15 °C až 60 °C)
Výstupní napětí: 0.1 V/ μT, tj. 10 V/ 100 μT
Frekvenční rozsah: 0 .. 2 kHz (- 3 dB)
Úroveň šumu: < 20 pT/Hz @ 1 Hz
Napájení: ± 15 V (12 až 16 V), cca 22 mA
Rozměry: 140 mm x 26 mm x 26 mm
Krytí: IP65

Fluxgate Magnetometer FLUXMASTER

Krátký popis:

FLUXMASTER je klasicky koncipované měřidlo slabých magnetických polí s obrazením naměřené hodnoty na displeji a vyvedením jí odpovídající hodnotě napětí na analogový výstup. Měřidlo má 3 rozsahy a dosahuje velkého rozlišení 1 nT a velmi malého šumu. Tím lze měřit i velmi slabá magnetická pole. Celý systém je složen z elektronické zpracovávající a vyhodnocovací jednotky a samotného snímače připojeného k jednotce až 1.5 m dlouhým kabelem. Senzor vyrábí firma firmy Stefan Mayer Instruments, Německo.

Hlavní parametry:

Měřící rozsah: 3 rozsahy ± 1μT , ± 10 μT a ± 100 μT
Přesnost: 0.5 % ± 5 nT ± 1 Digit
Rozlišení: 1 nT
Pracovní teplota: 0 až 75 °C
Teplotní drift nuly: < 0.1 nT/K
Výstup: 3 1/2 LCD displej a analogový napěťový výstup 0.01 V/μT, 0.1 V/μT, 1 V/μT
Frekvenční rozsah: 0 .. 1kHz (- 3 dB)
Úroveň šumu: < 0.7 nT RMS
Napájení: baterie 9 V, 110 mAh
Rozměry el. jednotky: 151 mm x 82 mm x 33 mm
Rozměry fluxgate snímače: průměr. 10 mm x délka 30 mm
Krytí: IP65

Závěr

Pro měření na velmi slabých magnetických polí je použití Fluxgate senzoru ta nejlepší volba. Zatím tyto senzory nejsou tak obvyklé a rozšířené, ale existuje několik výrobců, kteří se na ně specializují. Bližší informace o firmách vyrábějící v tomto článku zmíněné senzory i samotné bližší informace o senzorech včetně datasheetů, najdete webových adresách v následující sekci Download & Odkazy .

Antonín Vojáček
vojacek@ hwg.cz