اصل fluxgate یک اصل حسگر الکترومغناطیسی بر اساس اصل القای مغناطیسی است. موقعیت، سرعت و جهت یک جسم هدف را با تشخیص تغییراتی که هنگام عبور از میدان مغناطیسی رخ می دهد، تشخیص می دهد.
یک سنسور فلاکس گیت از پنج جزء اصلی تشکیل شده است: آهنربا، قاب بیرونی آن، فلاکس گیت، سنسور و پردازنده. آهنرباها وظیفه تولید میدان مغناطیسی پایدار را بر عهده دارند. قاب بیرونی آن از آهنربا و سنسور محافظت و ایمن می کند. یک fluxgate برای اتصال مغناطیسی جریان مغناطیسی بین سنسور و جسم هدف استفاده می شود. سنسور بخشی است که در واقع تغییر جریان در فلاکس گیت را تشخیص می دهد. پردازنده وظیفه دریافت، پردازش و تبدیل خروجی سنسور به سیگنال قابل استفاده را بر عهده دارد.
اصل کار سنسور فلاکس گیت را می توان با قانون القای الکترومغناطیسی فارادی توضیح داد. بر اساس این اصل، هنگامی که یک هادی (در این مورد یک دروازه شار) توسط یک میدان مغناطیسی عبور می کند، جریان القایی در هادی تولید می شود. مقدار و جهت این جریان القایی به حرکت نسبی بین هادی القایی مغناطیسی و میدان مغناطیسی بستگی دارد.
هنگامی که یک جسم هدف به شار گیت نزدیک می شود، با میدان مغناطیسی تداخل می کند. این تداخل باعث می شود پیوند شار در گیت شار تغییر کند و باعث تغییر در جریان القایی شود. سنسور این تغییر در جریان را تشخیص داده و آن را به یک سیگنال ولتاژ یا دیجیتال تبدیل می کند.
سنسورهای Fluxgate مزایای زیادی دارند. اول، آنها نسبت به تغییرات شرایط محیطی خارجی مانند رنگ مواد، دما و روشنایی حساس نیستند. این باعث می شود آنها برای محیط های کاربردی مختلف مناسب باشند. در مرحله دوم، سنسور fluxgate سرعت پاسخگویی بالایی دارد و می تواند به سرعت تغییرات در اشیاء هدف را در زمان واقعی تشخیص دهد. علاوه بر این، وضوح و حساسیت بالایی دارند و می توانند تغییرات بسیار جزئی را تشخیص دهند. در نهایت، سنسور fluxgate همچنین دارای قابلیتهای ضد تداخلی بالا در برابر تداخل خارجی مانند تداخل الکترومغناطیسی و لرزش است، در نتیجه پایداری و دقت سنسور را بهبود میبخشد.
با این حال، سنسورهای فلاکس گیت دارای معایبی نیز هستند. اول، آنها الزامات خاصی در مورد شکل و اندازه شی هدف دارند. به طور خاص، جسم مورد نظر باید بتواند یک اختلال میدان مغناطیسی به اندازه کافی بزرگ ایجاد کند تا حسگر بتواند آن را تشخیص دهد. ثانیاً، از آنجا که سنسورهای فلاکس گیت نیاز به تولید یک میدان مغناطیسی ثابت دارند، به مقدار مشخصی مصرف انرژی نیاز دارند. این ممکن است در برخی از سناریوهای برنامه کم مصرف و عمر طولانی-به مشکل تبدیل شود. علاوه بر این، فاصله کاری سنسورهای فلاکس گیت نسبتاً کوتاه است، معمولاً از چند میلیمتر تا چند سانتیمتر. این امر استفاده از آنها را در برخی از سناریوهای برنامه محدود می کند.
به طور خلاصه، سنسور fluxgate یک سنسور الکترومغناطیسی بر اساس اصل القای مغناطیسی است که برای تشخیص موقعیت، سرعت و جهت جسم هدف استفاده می شود. آنها از مزایای بیحساس بودن به شرایط محیطی خارجی، پاسخ سریع، وضوح و حساسیت بالا، و توانایی ضد تداخل قوی برخوردارند. با این حال، آنها الزامات خاصی در شکل و اندازه جسم مورد نظر دارند، نیاز به مقدار مشخصی انرژی مصرفی دارند و فاصله کاری نسبتاً کوتاه است.
