Sensori di corrente fluxgate

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sensore di corrente fluxgate
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Consystem presenta i nuovi sensori di corrente di Luksens (serie LF01 e LF03) che incorporano la tecnologia di rilevamento dinamico fluxgate ad alta precisione, offrendo misurazioni di corrente estremamente accurate.

Cos’è un sensore di corrente fluxgate?

Per comprendere che cos’è un sensore di corrente fluxgate ad alta precisione, occorre prima capire in che cosa consiste la tecnologia su cui si basa, detta appunto “fluxgate”.

La tecnologia fluxgate prevede l’utilizzo di un nucleo facilmente saturabile, quindi caratterizzato da dimensioni inferiori, a parità di intervallo di misura, rispetto ad un classico sistema closed loop con sensore Hall.

Il design di un sensore di corrente fluxgate è simile a quello di un sensore di corrente a effetto Hall a circuito chiuso, se non fosse che, invece di un sensore a effetto Hall, come elemento sensibile viene utilizzato un avvolgimento secondario.

Un sensore di corrente fluxgate “classico” è composto principalmente da un nucleo magnetico, una bobina primaria di eccitazione direttamente avvolta lungo tutto il nucleo e una bobina secondaria di rilevamento. Il nucleo è la chiave per determinare la capacità di rilevamento: sulla bobina primaria viene imposto un segnale ad alta frequenza ben definito che fa saturare il nucleo, dando origine ad una forma d’onda “squadrata” della corrente, che presenta importanti spikes non appena avviene il fenomeno della saturazione.

Dal momento che la bobina primaria ricopre il nucleo (che ha forma ad anello) nella sua interezza, metà bobina genera un flusso magnetico uscente dall’anello del nucleo, mentre l’altra metà ne genera uno entrante ed i due flussi si annullano a vicenda: la bobina secondaria non rileva segnali utili e la misura della corrente è quindi pari a zero.

Se, a questo punto, nel nucleo del sensore fluxgate viene posto un conduttore attraversato dalla corrente che si desidera misurare, accade che quest’ultima genera un flusso magnetico esterno che va a sommarsi alla parte entrante del flusso della bobina primaria e va a sottrarsi alla parte uscente del flusso della bobina primaria (o viceversa, a seconda del verso della corrente da misurare). Ne risulta che una zona del nucleo satura prima rispetto all’altra, i due flussi non si annullano per un breve periodo di tempo e la bobina secondaria riesce a captarne l’intensità, che è direttamente proporzionale alla corrente da misurare.

A livello applicativo, i sensori di corrente fluxgate ad alta precisione sono ampiamente utilizzati nelle industrie moderne e nei prodotti elettronici per misurare parametri fisici come corrente, posizione e direzione rilevando l’intensità del campo magnetico.

Perché i sensori di corrente fluxgate hanno una precisione maggiore rispetto ai sensori di corrente Hall?

Grazie alla ultraelevata sensibilità magnetica del fluxgate, il sensore di corrente basato sul principio del fluxgate presenta caratteristiche uniche:

  • Alta sensibilità: la precisione di misurazione del sensore di corrente fluxgate è molto più elevata rispetto al principio Hall generale.
  • Deriva in temperatura molto più stabile rispetto al principio Hall, poiché la sonda fluxgate è basata su materiali magnetici.

Approfondendo ulteriormente, i motivi per cui i sensori di corrente fluxgate sono più precisi rispetto al sensore di corrente Hall possono essere così sintetizzati:

  1. Elevata sensibilità del principio del sensore di corrente fluxgate ad alta precisione.
  2. Tecnologia di bilanciamento magnetico a circuito chiuso.
  3. Utilizzo di un nucleo magnetico senza traferro; quindi, non vi è alcuna perdita di flusso magnetico ed errore di posizione.
  4. Possibilità di implementazione di una seconda bobina di rilevamento, che aiuta a compensare ulteriormente gli errori del sistema, generando un’uscita più pulita e precisa.
  5. L’offset zero è più piccolo e può essere leggermente regolato.

I sensori di corrente fluxgate di Luksens distribuiti da CONSYSTEM: serie LF01 e LF03

I sensori di corrente fluxgate ad alta precisione della serie LF01 e LF03 di Luksens, distribuito in Italia da CONSYSTEM, presentano un design semplice e pratico e sono dotati della capacità di inibire la deriva al variare della temperatura.

La tecnologia fluxgate sfrutta il fenomeno della saturazione del nucleo magnetico per modulare il campo magnetico misurato, trasformandolo in campo elettrico e completando così il processo di misurazione.

Caratteristiche e vantaggi della serie LF01di Luksens

  • Misurazione precisa di correnti AC, DC e impulsive
  • Eccellente stabilità della temperatura e linearità
  • Reazione rapida
  • Emissione di rumore minima
  • Elevata immunità ai disturbi esterni
  • Tensione di offset quasi pari a zero
  • Elevata sensibilità ESD (modello corpo umano) 4kv
  • Applicazioni: Inverter per impianti fotovoltaici, Servocontrollori, Gruppi di continuità (UPS), Sistemi di ricarica delle batterie, Applicazioni di saldatura

Caratteristiche e vantaggi della serie LF03 di Luksens

  • Eccellente linearità < 0,1%
  • Brevi tempi di misurazione, basso rumore
  • Installazione semplice; compatto, piccolo formato
  • Le prestazioni del sensore non sono influenzate dalle variazioni della temperatura ambiente
  • La serie LF03 è adatta per le seguenti applicazioni: Inverter per impianti fotovoltaici, Gruppi di continuità (UPS), Sistemi di ricarica delle batterie, Azionamenti a velocità variabile e servoazionamenti AC.

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