Penderia arus fluxgate mengukur arus dengan menggunakan hubungan tak linear antara keamatan aruhan magnetik dan keamatan medan magnet teras magnet kebolehtelapan tinggi di bawah pengujaan tepu medan magnet berselang-seli yang dihasilkan oleh arus yang diukur.
1. Hukum Faraday:
Hukum Faraday ialah undang-undang yang menerangkan daya gerak elektrik yang teraruh dalam konduktor. Iaitu, apabila konduktor melalui medan magnet, daya gerak elektrik teraruh pada kedua-dua hujung konduktor. Mengikut undang-undang Faraday, jika konduktor mempunyai panjang L, kelajuan v, dan bergerak berserenjang dengan arah medan magnet, daya gerak elektrik teraruh boleh dinyatakan sebagai ε=B·L·v, di mana B ialah kekuatan medan magnet.
2. Kesan Fluxgate:
Kesan fluxgate bermaksud apabila keamatan aruhan magnet dalam konduktor berubah, fluks magnet yang melalui konduktor berubah. Mengikut kesan fluksgate, fluks magnet Φ konduktor boleh dinyatakan sebagai Φ=B·A, dengan Φ ialah fluks magnet, B ialah kekuatan medan magnet, dan A ialah luas keratan rentas konduktor.
3. Prinsip penderia arus fluksgate:
Penderia arus Fluxgate menggunakan hukum Faraday dan kesan fluxgate untuk mengukur arus. Ia terdiri daripada sepasang teras magnet dan konduktor.
Dalam penderia arus fluks, arus melalui wayar yang dililit di sekeliling satu atau lebih gelang magnet, membentuk get fluks toroid. Apabila arus melalui wayar berubah, keamatan aruhan magnet pintu fluks juga berubah. Teras magnetik sensor memandu medan magnet yang dihasilkan oleh arus yang diukur ke pintu fluks, dengan itu mengubah keamatan aruhan magnet dalam jurang udara fluks.
Keamatan aruhan magnet yang berubah ini menyebabkan perubahan dalam fluks magnet pintu fluks, dengan itu menyebabkan daya gerak elektrik teraruh pada get fluks. Daya gerak elektrik teraruh ini boleh dikesan dengan mengukur voltan merentasi pintu fluks.
Untuk meningkatkan kepekaan dan ketepatan penderia, berbilang lilitan belitan sering dililit pada teras besi pintu fluks. Peningkatan bilangan lilitan adalah bersamaan dengan menguatkan medan magnet yang dihasilkan oleh arus pengukuran, dengan itu meningkatkan daya gerak elektrik teraruh pintu fluks.
Terdapat hubungan linear antara voltan keluaran sensor dan arus yang diukur, yang boleh ditentukan dengan tepat melalui penentukuran. Penentukuran boleh dilakukan menggunakan nilai semasa yang diketahui dan nilai voltan keluaran yang sepadan, dan keluk penentukuran yang tepat boleh diperoleh melalui pemasangan.
Secara ringkasnya, penderia arus fluksgate menggunakan hukum Faraday dan kesan fluksgate untuk mengukur arus. Ia membimbing medan magnet yang dihasilkan oleh arus yang diukur ke pintu fluks, dengan itu menyebabkan keamatan aruhan magnet dalam jurang udara fluks berubah, dengan itu menyebabkan daya gerak elektrik teraruh pada pintu fluks. Dengan mengukur voltan merentasi pintu fluks, magnitud arus yang diukur boleh ditentukan. Penderia arus Fluxgate mempunyai ciri-ciri ketepatan yang tinggi, tindak balas pantas dan lineariti yang baik, dan digunakan secara meluas dalam sistem kuasa, automasi industri, kenderaan elektrik dan bidang lain.
