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Tipo: Monografia
Título: Estimativa do perfil do campo de excitação de um sensor fluxgate ortogonal cilíndrico operado em saturação constante
Autor(es): Pavellegini, Gisele Mayara Randon
Primeiro Orientador: Heimfarth, Tobias
Resumo: Fluxgate é um dispositivo que mede a direção e magnitude de campos magnéticos. Neste trabalho estimamos o perfil do campo de excitação que passa pelo fio condutor responsável pela excitação de um sensor fluxgate operado em saturação constate. O fluxgate estudado possui um campo de excitação ortogonal. O fio condutor responsável pela excitação é composto de Cobre e o núcleo ferromagnético do sensor é composto de Níquel-Ferro. A partir das equações de Maxwell para campos quasi-estáticos determinamos as equações do campo elétrico e magnético analiticamente, todavia, essas equações são válidas somente para a região do Cobre e a corrente elétrica flui tanto pelo Cobre quando pelo Níquel-Ferro. Para solucionar esse problema utilizamos o método de integração numérico para determinar o perfil do campo de excitação no Cobre e no Níquel-Ferro. Com isso, foi possível comparar os dados numérico e analítico para o Cobre e obter uma solução numérica válida para o Níquel-Ferro. A permeabilidade magnética do material interfere no perfil do campo, diante disso, obtemos curvas para valores de permeabilidade diferentes. Houve uma boa conciliação entre os dados numérico e analítico para o Cobre o que validou os dados obtidos para o Níquel-Ferro. A curva que mostra o comportamento da corrente nas duas regiões foi obtida bem como o campo elétrico dentro do material. Também foram feitas medidas do campo de excitação para valores variados de permeabilidade relativa mostrando que em permeabilidades acima de 1000 o efeito pelicular concentra a corrente na região do Níquel-Ferro prejudicando severamente a excitação da parte central dessa região.
Abstract/Resumen: Fluxgate is a device that directs the direction and magnitude of magnetic fields. In this work, it is estimated the excitation field profile that passes through the conductive wire responsible for the excitation of a fluxgate sensor operated in constant saturation. The stream studied has an orthogonal field of excitation. The conductive wire responsible for the excitation is composed of Copper and the ferromagnetic core of the sensor is composed of Nickel-Iron. From Maxwell’s equations for quasi-static fields determine as equations of the electric and analytical field, however, these equations are only for a region of Copper and an electric current when it is used by Nickel-Iron. To solve this problem it uses the numerical integration method to determine the profile of the excitation field in Copper and Nickel-Iron. With this, it was possible to compare numerical and analytical data for Copper and obtain a valid numerical solution for Nickel-Iron. A magnetic permeability of the material interferes in the field profile, on the other hand, obtaining curves for different permeability values. The consultation was done between numerical and analytical data for the Calculation of validated data for Nickel-Iron. The key that shows the behavior of the current in the two regions was reported as an electric field within the material. Measurements of the excitation field were also performed for varying permeability values, showing permeabilities above 1000 which affect the concentration of energy in the Iron region, severely damaging the excitation of the central part of this region.
Palavras-chave: Instrumentos Geofísicos
Campo Magnético
Sensor
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal da Fronteira Sul
Sigla da Instituição: UFFS
Faculdade, Instituto ou Departamento: Campus Realeza
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: https://rd.uffs.edu.br/handle/prefix/5086
Data do documento: 10-Dez-2018
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