Creeaza.com - informatii profesionale despre
Evidentiem nevoile sociale din educatie - Referate profesionale unice


Acasa » tehnologie » electronica electricitate
Senzori pasivi de camp magnetic

Senzori pasivi de camp magnetic




SENZORI PASIVI DE CAMP MAGNETIC

Functionarea bobinelor ca senzori de camp magnetic este bazata pe legea inductiei electromagnetice (legea lui Faraday): Tensiunea electrica de-a lungul unei curbe inchise G este egala cu viteza de scadere in timp a fluxului magnetic printr-o suprafata S care se sprijina pe curba G

(4.15)




In cele ce urmeaza se studiaza numai bobinele fixe ce se utilizeaza la masurarea campului magnetic alternativ (cele mobile sunt utilizate la masurarea campului magnetic constant in timp).

Se mentioneaza ca in timpul citirii, senzorul trebuie sa fie fix in spatiu sau, cand este cazul, sa existe un filtru de eliminare a componentelor de joasa frecventa, datorate miscarii accidentale a bobinei, intr-un eventual camp magnetic continuu.

Daca bobina are “n” spire, cu aria buclei S, iar campul magnetic nu are variatie spatiala in zona ocupata de senzor, tensiunea indusa este:

(4.16)

Se observa ca:

Tensiunea indusa in gol (ui = ugol; se prefera in acest subcapitol notatia ui - tensiune indusa) este proportionala cu derivata inductiei magnetice.

Sensibilitatea creste cu cresterea numarului de spire “n” (cu pretul scaderii frecventei superioare de operare) si cu cresterea ariei buclei (fapt ce conduce la scaderea frecventei superioare si la neindeplinirea conditiei de camp magnetic fara variatie spatiala in suprafata buclei).

Pentru inductia magnetica de variatie sinusoidala ,

(4.17)

Daca  , atunci

(4.18)

Din relatiile (4.17) si (4.18) rezulta ca:

Exista posibilitatea masurarii intensitatii campului magnetic cu variatie sinusoidala in timp sau a amplitudinilor fiecarei armonici a unui camp magnetic periodic.

Sensibilitatea senzorului de camp magnetic este proportionala cu frecventa, deci nu se pot face masurari in domeniul timp ale lui H.

Cresterea sensibilitatii la masurarea intensitatii campului magnetic H poate fi facuta marind permeabilitatea magnetica a miezului bobinei (bobina cu miez magnetic de mare permeabilitate).

In schema electrica echivalenta a unei bobine ca senzor de camp (fig. 4.5) apar:

L - inductivitatea bobinei;

Rcc - rezistenta bobinei in curent continuu (rezistenta firului de cupru): (in care: r este rezistivitatea cuprului; D este diametrul mediu al buclei; d este diametrul firului de cupru; l este lungimea firului de cupru);

Rca - reprezinta cresterea pierderilor in bobina la inalta frecventa datorita efectelor pelicular si de proximitate, curentilor turbionari, pierderilor in ecran;

C - reprezinta capacitatea distribuita intre spirele si straturile adiacente;

Rs - reprezinta rezistenta de sarcina.

In cazul in care bobina are miez de inalta permeabilitate magnetica, apar in schema echivalenta doua rezistente Rct si Rh [Roll89]:

Rct - rezistenta echivalenta pierderilor prin curenti turbionari si Rh - rezistenta echivalenta pierderilor prin histerezis in miez.

Fig. 4.5. Schema electrica echivalenta a bobinei de camp.


Ecuatia de functionare (Sensibilitatea senzorului)

Sensibilitatea senzorului, Ss, este data de relatia:

(4.19)

In domeniul antenelor se defineste si se utilizeaza termenul de factor de antena (Fa). El are aceeasi expresie ca inversul sensibilitatii (constanta senzorului - Ks):

Sensibilitatea SS poate fi pusa si sub forma:



(4.20)

Pentru un camp magnetic sinusoidal de frecventa w, tensiunea indusa este:

, (4.21)

iar sensibilitatea senzorului:

(4.22)

in care:

este atenuarea circuitului si poate fi calculata din schema echivalenta (fig.4.5).

,

sau, dupa o prelucrare simpla a expresiei rezulta:

(4.23)

Modulul lui T este:

(4.24)

Frecventa de rezonanta se obtine din ecuatia:

In functie de domeniul de frecventa, de geometria senzorului si de sarcina, in anumite situatii se poate neglija efectul lui C sau R, rezultand astfel simplificari.

Pentru situatia in care C poate fi neglijat ():

, (4.25)

iar modulul:

(4.26)

Circuitul se comporta ca un filtru trece jos, cu frecvente de taiere sau frecventa critica (frecventa la care se reduce cu 3dB), data de expresia  .

Pentru  , rezulta ,

iar pentru  , rezulta

Sensibilitatea senzorului este

Daca reprezentam grafic sensibilitatea senzorului obtinem o curba de forma celei din fig.4.2.

Pe prima parte a caracteristicii (f < fcr), sensibilitatea este proportionala cu frecventa (raspuns proportional cu ), iar pe a doua parte (f > fcr) ea este constanta cu frecventa (raspuns proportional cu B).

Pragul de sensibilitate al senzorului este dat, in principal, de zgomotul termic datorat lui R:

(4.28)

Bobinele fara miez sau cu miez magnetic, ecranate electrostatic, sunt utilizate ca senzori pasivi pentru masurarea campului magnetic, in domeniul de frecventa 20 Hz 100 kHz precum si 10 kHz 30 MHz.

Frecventa inferioara este limitata de sensibilitatea senzorului (ea poate fi scazuta de exemplu la 0,1 Hz prin utilizarea miezurilor magnetice de mare permeabilitate), iar frecventa superioara este limitata de frecventa de rezonanta a bobinei.








Politica de confidentialitate


.com Copyright © 2021 - Toate drepturile rezervate.
Toate documentele au caracter informativ cu scop educational.


Proiecte

vezi toate proiectele
 SCHITA DE PROIECT DIDACTIC GEOGRAFIE CLASA: a IX-a - Unitatile majore ale reliefului terestru
 PROIECT DIDACTIC 5-7 ani Educatia limbajului - Cate cuvinte am spus?
 Proiect atestat Tehnician Electronist - AMPLIFICATOARE ELECTRONICE
 Proiect - masurarea si controlul marimilor geometrice

Lucrari de diploma

vezi toate lucrarile de diploma
 Lucrare de diploma - eritrodermia psoriazica
 ACTIUNEA DIPLOMATICA A ROMANIEI LA CONFERINTA DE PACE DE LA PARIS (1946-1947)
 LUCRARE DE DIPLOMA MANAGEMENT - MANAGEMENTUL CALITATII APLICAT IN DOMENIUL FABRICARII BERII. STUDIU DE CAZ - FABRICA DE BERE SEBES
 Lucrare de diploma tehnologia confectiilor din piele si inlocuitor - proiectarea constructiv tehnologica a unui produs de incaltaminte tip cizma scurt

Lucrari licenta

vezi toate lucrarile de licenta
 LUCRARE DE LICENTA CONTABILITATE - ANALIZA EFICIENTEI ECONOMICE – CAI DE CRESTERE LA S.C. CONSTRUCTIA S.A TG-JIU
 Lucrare de licenta sport - Jocul de volei
 Lucrare de licenta stiintele naturii siecologie - 'surse de poluare a clisurii dunarii”
 LUCRARE DE LICENTA - Gestiunea stocurilor de materii prime si materiale

Lucrari doctorat

vezi toate lucrarile de doctorat
 Diagnosticul ecografic in unele afectiuni gastroduodenale si hepatobiliare la animalele de companie - TEZA DE DOCTORAT
 Doctorat - Modele dinamice de simulare ale accidentelor rutiere produse intre autovehicul si pieton
 LUCRARE DE DOCTORAT ZOOTEHNIE - AMELIORARE - Estimarea valorii economice a caracterelor din obiectivul ameliorarii intr-o linie materna de porcine

Proiecte de atestat

vezi toate proiectele de atestat
 PROIECT ATESTAT MATEMATICA-INFORMATICA - CALUTUL INTELIGENT
 Proiect atestat Tehnician Electronist - AMPLIFICATOARE ELECTRONICE
 ATESTAT PROFESIONAL LA INFORMATICA - programare FoxPro for Windows
 ATESTAT PROFESIONAL TURISM SI ALIMENTATIE PUBLICA, TEHNICIAN IN TURISM




Amplificatorul
Fluxul campului magnetic
Baze de cunoștințe cu structura celulara
Aplicarea corecta a legii lui Ohm
Efectul Hall
Circuitul RLC serie – Rezonanta de tensiune
Circuite rezistiv-capacitive serie
FTJ cu condensator





Termeni si conditii
Contact
Creeaza si tu