Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Badanie komercyjnych taśm amorficznych do prostopadłego transduktora magnetycznego

Jakub Marcin Sękulski

Abstract

Abstract Topic: Investigation of commercial amorphous ribbons for orthogonal fluxgate magnetometry. The main goal of the work was to create a primary mode, a wire core and a multimode orthogonal fluxgate magnetometers based on the amorphous ribbons. Firstly, I described briefly a few commercially available magnetometers – an induction coil magnetometer, a Hall plate magnetometer, parallel fluxgate magnetometers and orthogonal fluxgate magnetometers. Subsequently I built a special wire core orthogonal fluxgate magnetometer to test the commercially available amorphous ribbons as a core of the orthogonal fluxgate magnetometer. The most important components of the sensor were: selective nanovoltmeter, Helmholtz coil, sample, pick-up coil, function waveform generator. The main goal of the test was to verify saturation of the cores. For this purpose, I analysed the characteristic of the sensor output under magnetization field strength in ranges from -150 to 150 A/m and from 150 to -150 A/m. Characteristic should be without voltage hysteresis, symmetrical and with good linearity. Materials were tested with the sine waveform signal of 1 kHz frequency and 10 V peak-to-peak amplitude. The best results were obtained for METGLAS 2714A material. Therefore I built the wire core and the primary mode orthogonal fluxgates with cores based on this amorphous ribbon. The most important parts of that sensor were the same as previously. For those sensors I investigated characteristics for sine waveform signal, with amplitude 4 V peak-to-peak (3 V peak-to-peak with 3 V offset for primary mode orthogonal fluxgate) and different saturation frequencies (from 500 Hz to 10 kHz). Significantly better performance was obtained for primary mode orthogonal fluxgate. The best characteristic and therefore the sensitivity was achieved for the 10 kHz excitation frequency primary mode orthogonal fluxgate magnetometer. Finally I created a multimode, high sensitivity orthogonal fluxgate sensor with standard voltmeter (without the frequency selectivity). Characteristic of this sensor showed that the sensor had almost perfectly good saturation and high sensitivity. Afterwards that, for the magnetization, with what sensor had the highest sensitivity, I Measured magnetic induction generated by small magnet.
Diploma type
Engineer's / Bachelor of Science
Diploma type
Engineer's thesis
Author
Jakub Marcin Sękulski (FM) Jakub Marcin Sękulski,, Faculty of Mechatronics (FM)
Title in Polish
Investigation of commercial amorphous ribbons for orthogonal fluxgate magnetometry
Supervisor
Michał Nowicki (FM/IMBE) Michał Nowicki,, The Institute of Metrology and Biomedical Engineering (FM/IMBE)Faculty of Mechatronics (FM)
Certifying unit
Faculty of Mechatronics (FM)
Affiliation unit
The Institute of Metrology and Biomedical Engineering (FM/IMBE)
Study subject / specialization
, Mechatronika
Language
(en) English
Status
Finished
Defense Date
13-09-2019
Issue date (year)
2019
Reviewers
Roman Szewczyk (FM/IMBE) - Sieć Badawcza ŁUKASIEWICZ – Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów (PIAP) Roman Szewczyk,, The Institute of Metrology and Biomedical Engineering (FM/IMBE)Faculty of Mechatronics (FM)Author's external affiliation: Sieć Badawcza ŁUKASIEWICZ – Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów (PIAP) Michał Nowicki (FM/IMBE) Michał Nowicki,, The Institute of Metrology and Biomedical Engineering (FM/IMBE)Faculty of Mechatronics (FM)
Keywords in Polish
Transduktor prostopadły, magnetometr, taśmy amorficzne.
Keywords in English
Orthogonal Fluxgate, magnetometer, amorphous ribbon.
Abstract in Polish
Streszczenie Temat: Badanie komercyjnych taśm amorficznych do prostopadłego transduktora magnetycznego Głównym celem tej pracy było stworzenie transduktora prostopadłego, którego rdzeniem będzie taśma amorficzna. Najpierw zostało opisane kilka znanych w przemyśle magnetometrów – magnetometr z cewką indukcyjną, magnetometr z czujnikiem Halla transduktory równoległe, transduktory prostopadłe Potem zbudowany został transduktor prostopadły do pomiarów kilku taśm amorficznych w celu użycia ich jako rdzenia w prostopadłym transduktorze magnetycznym. Najważniejszymi elementami układu badającego były: nanowoltomierz selektywny, cewka Helmholtza, cewka indukcyjna, generator sygnału falowego, rdzeń. Głównym celem badania, było sprawdzenie nasycenia rdzenia. Do tego celu badana była charakterystyka sensora pod wpływem siły pola magnetycznego od -150 do 150 A/m i od 150 do -150 A/m. Charakterystyka powinna posiadać jak najmniejszą histerezę z dobrą liniowością. Taśmy amorficzne były nasycane sygnałem w formie fali sinusoidalnej, o częstotliwości 1kHz i amplitudzie 10 V peak-to-peak. Najlepsze rezultaty uzyskano dla taśmy amorficznej METGLAS 2714A. Następnie zostały skonstruowane Transduktory prostopadłe mierzące pierwsza i drugą harmoniczną z rdzeniem z taśmy amorficznej METGLAS 2714A. Najważniejsze części sensorów to: nanowoltomierz selektywny, cewka Helmholtza, cewka indukcyjna, generator sygnału falowego, rdzeń. Badana była charakterystyka dla sygnału nasycającego w formie fali sinusoidalnej, o amplitudzie 4 V peak-to-peak (3 V peak-to-peak z domiarem 3 V dla sensora mierzącego pierwszą harmoniczną) i częstotliwościach od 500 Hz do 10 kHz. Najlepszą charakterystykę uzyskano dla sensora mieszącego pierwszą harmoniczną. Na koniec został stworzony transduktor prostopadły w którym zamiast nanowoltomierza selektywnego zastosowano zwykły woltomierz. Charakterystyka uzyskana za pomocą takiego sensora była dużo lepsza od wcześniej uzyskanych wyników i dzięki temu można było stwierdzić że czułość sensora jest również największa. Dlatego sensor ten został użyty też do pomiarów małego pola magnetycznego generowanego przez niewielki magnes neodymowy.
File
  • File: 1
    MT_1st_276709.pdf
Request a WCAG compliant version
Local fields
Identyfikator pracy APD: 35766

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUT7e8fd00e32ef41f59c56da7c1353310e/
URN
urn:pw-repo:WUT7e8fd00e32ef41f59c56da7c1353310e

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page