8331764147

Jako czujnik, którego charakterystykę wykonano wybrano transduktorowy czujnik (ang. Flux - Gate). Jego zasadę działania oraz parametry przedstawiono w rozdziale II.

II. Zasada działania czujnika transduktorowego (ang. FIux - gate)

Czujnik transduktorowy jest obecnie podstawowym narzędziem do pomiaru słabych pól magnetycznych. Opatentowany został w 1931 roku [4], a w 1958 roku na pokładzie Sputnika 3 znalazł się w kosmosie.

Przykładowa budowa czujnika transduktorowego pokazana została na rysunku 3. Rdzeń ferromagnetyczny wykonany w postaci paska (rysunek 3a lub pierścienia rysunek 3b) jest magnesowany do chwili nasycenia (pole H_m). Jeżeli zewnętrzne pole jest równe zero (H_x=0) to obydwie połówki napięcia wtórnego e₂’=e₂ ” są identyczne (są sobie równe). Napięcie wtórne składa się tylko ze składowych nieparzystych.

Rys. 3. Rozwiązania konstrukcyjne czujnika transduktorowego [4]

Przy założeniu, że napięcie magnesujące ma kształt trójkąta wówczas napięcie wtórne dla H_x=0 [4, 5, 6] można wyrazić równaniem:

(1-2)

16 . _TT f . H_s 3;r^ f _/0 H 3tt.^

+ — zfs^ I sin —I • I cos(3ot -    —) I +....

odpowiednio:

f, z, s - częstotliwość, liczba zwojów oraz powierzchnia (podobnie jak dla czujnika indukcyjnego)

H_s, H_c- parametry pętli histerezy - odpowiednio natężenie nasycenia oraz natężenie koercji.

Jeżeli pojawi się zewnętrzne pole magnetyczne H_x [4] wówczas punkt pracy na charakterystyce magnesowania ulegnie przesunięciu o wartość H_x. Obydwie połówki okresu napięcia wtórnego będą się od siebie różniły, co spowoduje pojawienie się w sygnale e? harmonicznych parzystych. Napięcia wyjściowe można opisać równaniami [4]:

122