Fluxgate-Stromsensoren

[Patrick L. (crashdemon)]

Hallo Leute,

ich beschäftige mich im Moment mit Stromsensoren. Open-Loop und 
Closed-Loop Stromsensoren habe ich verstanden und dazu auch viele 
Erklärungen und Literatur gefunden. Allerdings finde ich zu 
Stromsensoren die auf dem Fluxgate-Prinzip (Saturationskern) beruhen 
weniger Literatur, deshalb hat sich mir das Funktionsprinzip noch nicht 
ganz erschlossen.

Ist euch irgend eine Quelle bekannt in dem das Funktionsprinzip 
anschaulich erklärt ist?

Grüße und Danke

[Achim S. (Gast)]

Patrick L. schrieb:
> Ist euch irgend eine Quelle bekannt in dem das Funktionsprinzip
> anschaulich erklärt ist?

Kennst du:
http://www51.honeywell.com/aero/common/documents/myaerospacecatalog-documents/Defense_Brochures-documents/Magnetic__Literature_Technical_Article-documents/A_New_Perspective_on_Magnetic_Field_Sensing.pdf

in eigenen Worten: der Witz bei Fluxgates ist, dass ein magnetisches 
Material in einem (selbst erzeugten) Wechselfeld ständig ummagnetisiert 
wird. Ist dem Wechselfeld ein externes Feld überlagert, dann 
"verschiebt" das die Magnetisierungskurve. Diese Assymetrie kann man mit 
Lockin-Techniken (im Artikel nennen sie es "phase sensitive detection") 
sehr empfindlich nachweisen (weil man bei diversen kHz arbeitet und 
damit aus dem 1/f-Rauschen vieler Komponenten rauskommt).

Bei Magnetometern wird dann meinem (evtl. veralteten) Kenntnisstand nach 
das externe Feld meist kompensiert, und aus dem Kompensationsstrom wird 
die Feldstärke bestimmt. Ob man das bei Stromsensoren ebenfalls so 
aufwändig betreibt, weiß ich nicht.

[Patrick L. (crashdemon)]

Das Dokument sieht ganz interessant aus, werd ich mir mal ansehen. Das 
bedeutet das dieser Sättigungskern die magnetische Feldstärke H 
auswertet?

[Christoph db1uq K. (christoph_kessler)]

http://www.speakesensors.co.uk/

[Ulrich (Gast)]

Die Fluxgate Sensoren werden in der Regel auch mit Kompensation, also 
als Nullinstrument betrieben. Messen tut man daher tatsächlich eher das 
H Feld als das B Feld.

[Johannes E. (cpt_nemo)]

Schau dir mal das Datenblatt zum DRV401 an, dort ist das 
Funktionsprinzip auch beschrieben.

[Patrick L. (crashdemon)]

Achim S. schrieb:
> in eigenen Worten: der Witz bei Fluxgates ist, dass ein magnetisches
> Material in einem (selbst erzeugten) Wechselfeld ständig ummagnetisiert
> wird. Ist dem Wechselfeld ein externes Feld überlagert, dann
> "verschiebt" das die Magnetisierungskurve. Diese Assymetrie kann man mit
> Lockin-Techniken (im Artikel nennen sie es "phase sensitive detection")
> sehr empfindlich nachweisen (weil man bei diversen kHz arbeitet und
> damit aus dem 1/f-Rauschen vieler Komponenten rauskommt).

Also soweit verstehe ich dass, allerdings scheint es da auch verfahren 
zu geben wo an den sättigbaren Feldsensor (Fluxgate-Sensor) ein 
Rechtcksignal angelegt wird. Siehe --> 
http://www.hg-electronics.de/downloads/LEM/Applikationsbroschuere_3rd_deutsch.pdf 
(Seite 29)

Dann habe ich noch sowas gefunden: 
http://www.elektronikpraxis.vogel.de/sensorik/articles/424898/index2.html

Wenn man sich dann aber wieder dieses Bild 
(http://www.elektroniknet.de/uploads/media_uploads/images/1316781599-39-ctsr-mess-stromwandler.jpg) 
ansieht, dann findet sich da kein Hinweis auf eine 
Rechtecksignal-Quelle.

Also scheint es wohl verschiedene konkurierrende Verfahren zu geben. 
Welches Verfahren würde den jetzt bei dem Bild eingesetzt; das von dir 
beschriebene?

[Ulrich H. (lurchi)]

Je es gibt da 2 leicht unterschiedliche Verfahren um den Fluxgate Kern 
auszuwerten: einmal wird mit einem Sinus angeregt (meist Resonant) und 
dann per Lock-In Verfahren (also Linear) die 2. fache Frequenz 
ausgewertet. Das andere Verfahre macht die Anregung eher rechteckförmig 
und wertet die Zeiten für Nulldurchgänge aus.

Das sind halt 2 mögliche Verfahren um die Verzerrungen der Wellenform 
auszuwerten.

Die Frequenz im kHz Bereich nutzt man nicht nur wegen des 1/f Rauschens, 
sondern auch schon einfach weil die Induktionsspannung mit der Frequenz 
zunimmt.