Magnetic field strength sensor

• Autorzy: Gaworska-Koniarek D. , Bajorek J. , Wilczyński W.

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2017.07.09

Warianty tytułu

PL

Czujnik natężenia pola magnetycznego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this paper a new kind of sensor for magnetic field strength measurement in soft materials by direct method has been presented. The sensor consists of induction coil and ferromagnetic electrodes. Its construction makes possible to measure the magnetic field strength directly at the sample surface. The principle of operation and construction of sensor were provided. Also, preliminary experimental study of the sensor was presented. The values of strength of magnetic field measured by the sensor were compared with the values obtained by means of Epstein frame. The obtained results showed that designed magnetic field strength sensor is adequate to test electrical steel.

PL

W artykule przedstawiono nowy rodzaj czujnika do pomiaru natężenia pola magnetycznego materiałów magnetycznie miękkich metodą bezpośrednią. Czujnik składa się z cewki indukcyjnej i elektrod ferromagnetycznych. Jego konstrukcja umożliwia pomiar natężenia pola magnetycznego bezpośrednio na powierzchni próbki. Przedstawiono zasadę działania i budowy czujnika oraz wyniki badań wstępnych. Wartości natężenia pola magnetycznego mierzone przez czujnik porównano z wartościami uzyskanymi za pomocą ramy Epsteina. Uzyskane wyniki wykazały, że zaprojektowany czujnik pola magnetycznego jest odpowiedni do badań blach elektrotechnicznych.

Słowa kluczowe

EN

magnetic field sensor; magnetic field strength measurements; direct method of magnetic field strength measurement

PL

czujnik pola magnetycznego; pomiar natężenia pola magnetycznego; metoda bezpośrednia pomiaru pola

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2017
• Tom: R. 93, nr 7
• Strony: 34--38
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys.

Twórcy

autor

Gaworska-Koniarek D.

• Instytut Elektrotechniki, Oddział Technologii i Materiałoznawstwa Elektrotechnicznego we Wrocławiu, ul M.Skłodowskiej-Curie 55/61, 50-369 Wrocław

autor

Bajorek J.

• R&J Measurement, Zakład Aparatury Elektronicznej i Systemów Komputerowych, ul. Lipowa 48, 55-093 Borowa

autor

Wilczyński W.

• Instytut Elektrotechniki, ul. Pożaryskiego 28, 04-703 Warszawa

Bibliografia

• [1] Antonelli E., Cardelli E., Faba A., Epstein frame: how and when it can be really representative about the magnetic behavior of laminated magnetic steels, IEEE Trans. Magn., vol. 41, (2005), no. 5, pp. 1516–1519
• [2] Marketos P., Zurek S., Moses A.J., A Method for Defining the Mean Path Length of the Epstein Frame, IEEE Trans. Instrum. Meas., vol. 43, (2007), no. 6, pp. 2755–2757
• [3] Tsai W.-C., A study on core losses of non-oriented electrical steel laminations under sinusoidal, non-sinusoidal and PWM voltage supplies, TENCON 2007 - 2007 IEEE Reg. 10 Conf., 2007.
• [4] Hofmann M., Kahraman D., Herzog H., Hoffmann M.J., Numerical Determination of the Effective Magnetic Path Length of a Single-Sheet Tester, IEEE Trans. Magn., vol. 50, no. 2, pp. 18–21 (2014).
• [5] Magnetic materials - Part 2: Methods of measurement of the magnetic properties of electrical steel strip and sheet by means of an Epstein frame, IEC 60404-2:1996+AMD1:2008
• [6] Magnetic materials – Part 3: Methods of measurement of the magnetic properties of electrical steel strip and sheet by means of a single sheet tester, IEC 60404-3:1992+A1:2002+A2:2009
• [7] Sievert J., The measurement of magnetic properties of electrical sheet steel – survey on methods and situation of standards, J. Magn. Magn. Mater., vol. 215–216, (2000), pp. 647–651
• [8] Tumanski S., Induction coil sensor – a review, Meas. Sci. Technol., vol. 18, (2007), pp. R31-R46
• [9] Tumanski S., Handbook of magnetic field measurements, Ch. 4 – Magnetic sensors, CRC Press (2011)
• [10] Alatawneh N., Pillay P., Calibration of the Tangential Coil Sensor for the Measurements of Core Losses in Electrical Machine Laminations, IEEE Transaction on Energy Conversion, vol. 31, (2016), no. 2, pp. 413 – 423
• [11] Lenz J., Edelstein A.S., Magnetic Sensors and Their Applications, IEEE Sens. J., vol. 6, (2006), no. 3, pp. 631–649
• [12] Nakata T., Kawase Y., Nakano M., Miuira M., Analysis and Improvement of Measuring Method of Magnetic Fields in Single Sheet Testers, TJMJ-1 7, (1986), pp. 873–874
• [13] Tumanski S., A multi-coil sensor for tangential magnetic field investigations, J. Magn. Magn. Mater., vol. 242–245, (2002), pp. 1153–1156
• [14] Abdallh A., Dupre L., Local magnetic measurements in magnetic circuits with highly non-uniform electromagnetic fields, Meas. Sci. Technol., Vol. 21, (2010), 045109
• [15] Stupakov O., Investigation of applicability of extrapolation method for sample field determination in single-yoku measuring setup, J. Magn. Magn. Mater., vol. 307, (2006), pp. 279-287
• [16] Perevertov O., Measurement of the surface field on open magnetic samples by the extrapolation method, Rev. Sci. Instrum., vol. 76, (2005), no. 10, pp. 104701
• [17] Perevertov O., Increase of precision of Surface magnetic field measurements by magnetic shielding, Meas. Sci. Technol., vol. 20, (2009), pp. 055107
• [18] Stupakov O., Controllable Magnetic Hysteresis Measurement of Electrical Steels in a Single-Yoke Open Configuration, IEEE Trans. Magn., vol. 48, (2012), no. 12, pp. 4718–4726
• [19] A.P. Chattock, On a Magnetic Potentiometer, Philos. Mag. Ser. 5, vol. 24, (1887), no. 146, pp. 94–96
• [20] Abdallh A., Dupre L., A Rogowski-Chattock coil for local magnetic field measurements:sources of error, Meas. Sci. Technol., vol.21, (2010), pp. 107003

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).