Il principio fluxgate è un principio del sensore elettromagnetico basato sul principio dell'induzione magnetica. Rileva la posizione, la velocità e la direzione di un oggetto target rilevando i cambiamenti che si verificano quando si passa attraverso un campo magnetico.
Un sensore fluxgate è costituito da cinque componenti principali: il magnete, il suo telaio esterno, il fluxgate, il sensore e il processore. I magneti sono responsabili della generazione di un campo magnetico stabile. Il suo telaio esterno protegge e fissa il magnete e il sensore. Un fluxgate viene utilizzato per collegare magneticamente il flusso magnetico tra il sensore e l'oggetto target. Il sensore è la parte che rileva effettivamente la variazione di corrente nel fluxgate. Il processore è responsabile della ricezione, elaborazione e conversione dell'uscita del sensore in un segnale utilizzabile.
Il principio di funzionamento del sensore fluxgate può essere spiegato dalla legge di Faraday sull'induzione elettromagnetica. Secondo questo principio, quando un conduttore (in questo caso un flusso gate) viene attraversato da un campo magnetico, nel conduttore viene prodotta una corrente indotta. L'entità e la direzione di questa corrente indotta dipendono dal movimento relativo tra il conduttore magneticamente indotto e il campo magnetico.
Quando un oggetto bersaglio si avvicina al fluxgate, interferisce con il campo magnetico. Questa interferenza causerà la modifica del collegamento del flusso nel flusso gate, provocando cambiamenti nella corrente indotta. Il sensore rileverà questo cambiamento di corrente e lo convertirà in una tensione o in un segnale digitale.
I sensori Fluxgate offrono molti vantaggi. Innanzitutto, sono insensibili ai cambiamenti delle condizioni ambientali esterne come il colore del materiale, la temperatura e l’illuminazione. Ciò li rende adatti a diversi ambienti applicativi. In secondo luogo, il sensore fluxgate ha una velocità di risposta elevata e può rilevare rapidamente i cambiamenti negli oggetti target in tempo reale. Inoltre, hanno un'elevata risoluzione e sensibilità e possono rilevare cambiamenti molto piccoli. Infine, il sensore fluxgate ha anche elevate capacità anti-interferenza contro le interferenze esterne come interferenze elettromagnetiche e vibrazioni, migliorando così la stabilità e la precisione del sensore.
Tuttavia, i sensori fluxgate presentano anche alcuni svantaggi. Innanzitutto, hanno determinati requisiti sulla forma e sulle dimensioni dell'oggetto target. Nello specifico, l'oggetto target deve essere in grado di generare un disturbo del campo magnetico sufficientemente grande da consentire al sensore di rilevarlo. In secondo luogo, poiché i sensori fluxgate devono generare un campo magnetico costante, richiedono un certo consumo di energia. Ciò potrebbe diventare un problema in alcuni scenari di applicazioni a basso-consumo e-durata prolungata. Inoltre, la distanza di lavoro dei sensori fluxgate è relativamente breve, generalmente da pochi millimetri a pochi centimetri. Ciò ne limita l'utilizzo in alcuni scenari applicativi.
In breve, il sensore fluxgate è un sensore elettromagnetico basato sul principio dell'induzione magnetica, utilizzato per rilevare la posizione, la velocità e la direzione dell'oggetto target. Hanno i vantaggi di essere insensibili alle condizioni ambientali esterne, risposta rapida, alta risoluzione e sensibilità e forte capacità anti-interferenza. Tuttavia, hanno determinati requisiti in termini di forma e dimensione dell'oggetto target, richiedono un certo consumo di energia e la distanza di lavoro è relativamente breve.
