Construction of a Fluxgate Magnetometer for the Measurment of Magnetic Field Difference

자기장 차이 측정용 플럭스게이트 마그네토미터 제작

In order to measure magnetic field difference, we have constructed a fluxgate magnetometer which is based on the measurement of apparent coreci ve field strength from the magnetizing current of two sensors. 'Co-based amorphous ribbon, which has square shape of ac hysteresis loop, was used as core material. Two sensors have 315 turns of the primary and the secondary windings respectively, and core size of 2 mm wide and 30 mm long. The primary windings are connected parallel to measure external magnetic field difference and the secondary windings serieally for the averaged magnetic induction of the cores. The constructed magnetometer could measure magnetic field difference with sensitivity of $1.6{\times}10^{6}V/T$ and resolution of 1 nT at 1 Hz bandwidth.

일차코일에 흐르는 전류에 의하여 코아의 피상 보자력을 측정하여 자기장을 측정 할 수 있는 두개의 플럭스게이트센서로, 두 지점에서 자기장 차이를 측정할 수 있는 플럭스게이트 마그네토미터를 제작하였다. 센서코아는 교류 자기이력곡선상에서 각형성이 좋은 Co-계 비정질리본 $VITROVAC^{\circledR}6030$을 $2\;mm{\times}30\;mm$의 크기로 에칭하여 사용 하였으며, 일차코일 및 이차코일은 각각 315회 권선하였다. 두 센서의 일차코일은 외 부 자기장의 차이를 측정하기 위해 같은 극성으로 병렬로 연결하였고, 이차코일은 직렬 연결하여 적분하므로서 두 코아의 평균 자속밀도를 얻게 하였다. 본 연구에서 제작 한 자기장 차이 측정용 플럭스게이트 마그네토미터는 $1.6{\times}10^{6}V/T$의 민감도와 1 Hz 주파수 대역폭에서 1nT의 분해능을 얻었다.