Implementation of a Fluxgate Sensor using Ferrite Ring Core

페라이트 링 코어를 사용한 fluxgate 센서의 구현

  • Park, Yong-Woo (Dept. of Electonics Eng., Pukyong National Univ.) ;
  • Kim, Ki-Uk (Dept. of Electonics Eng., Pukyong National Univ.) ;
  • Kim, Nam-Ho (Dept. of Control and Instrumentation Eng., Pukyong National Univ.) ;
  • Ryu, Ji-Goo (Dept. of Electonics Eng., Pukyong National Univ.)
  • 박용우 (부경대학교 전자공학과) ;
  • 김기욱 (부경대학교 전자공학과) ;
  • 김남호 (부경대학교 제어계측공학과) ;
  • 류지구 (부경대학교 전자공학과)
  • Published : 1999.11.30

Abstract

In this paper, we have presented an one-axis fluxgate magnetic sensor with ferrite core, excitation, and pick-up coil. This magnetometer is consist of a sensing element, driving circuits for excitation coil and signal processing for detecting second harmonic frequency component which is proportional to the DC magnetic to be measured. The sensor core is excited by a square waveform of voltage through 82 turns of the excitation coil. The second harmonic output of pick-up coil(150 turns) is measured by a FFT spectrum analyzer. This result is compared to output of PSD(phase sensitive detector) unit for detecting a second harmonic component. The measured sensitivity is about 50 V/T at driving frequency of 2 kHz. The nonlinearity of fluxgate magnetic sensor is calculated about 2.0%.

본 논문은 페라이트 코어, 여자코일과 픽업코일로 구성된 1축 fluxgate 마그네틱 센서를 제안하였다. 본 마그네토미터는 검출소자, 여자코일을 위한 드라이브 회로, 픽업코일 출력으로부터 DC 자장에 비례한 제 2고조파 성분검출을 위한 신호처리 회로로 구성하여 회로를 설계하고 제작하였다. 코어는 82회의 여자코일을 통해 구형파전압으로 여자하였다. 픽업 코일(150 회)의 제 2고조파 출력은 FFT 스펙트럼 분석기로 측정하였으며, 그 결과를 제 2 고조파 성분 검출을 위한 PSD(phase sensitive detector)단의 출력과 비교하였다. 감도는 구동주파수 2 (kHz)에서 약 50 [V/T]의 결과를 얻었으며, fluxgate 마그네틱 센서의 비선형계수는 약 2.0% 정도였다.

Keywords