Fluxgate-princippet er et elektromagnetisk sensorprincip baseret på princippet om magnetisk induktion. Den registrerer positionen, hastigheden og retningen af et målobjekt ved at detektere de ændringer, der sker, når de passerer gennem et magnetfelt.
En fluxgate-sensor består af fem hovedkomponenter: magneten, dens ydre ramme, fluxgate, sensoren og processoren. Magneter er ansvarlige for at generere et stabilt magnetfelt. Dens ydre ramme beskytter og fastgør magneten og sensoren. En fluxgate bruges til magnetisk at forbinde det magnetiske flow mellem sensoren og målobjektet. Sensoren er den del, der faktisk registrerer ændringen i strøm i fluxgate. Processoren er ansvarlig for at modtage, behandle og konvertere sensoroutputtet til et brugbart signal.
Funktionsprincippet for fluxgate-sensoren kan forklares med Faradays lov om elektromagnetisk induktion. Ifølge dette princip, når en leder (i dette tilfælde en fluxgate) føres igennem af et magnetfelt, produceres en induceret strøm i lederen. Størrelsen og retningen af denne inducerede strøm afhænger af den relative bevægelse mellem den magnetisk inducerede leder og magnetfeltet.
Når et målobjekt nærmer sig fluxgate, interfererer det med magnetfeltet. Denne interferens vil få fluxforbindelsen i fluxporten til at ændre sig, hvilket forårsager ændringer i den inducerede strøm. Sensoren vil registrere denne ændring i strøm og konvertere den til en spænding eller digitalt signal.
Fluxgate-sensorer giver mange fordele. For det første er de ufølsomme over for ændringer i eksterne miljøforhold såsom materialefarve, temperatur og belysning. Dette gør dem velegnede til forskellige anvendelsesmiljøer. For det andet har fluxgate-sensoren en hurtig reaktionshastighed og kan hurtigt registrere ændringer i målobjekter i realtid. Derudover har de høj opløsning og følsomhed og kan registrere meget små ændringer. Endelig har fluxgate-sensoren også høje anti-interferensegenskaber mod ekstern interferens, såsom elektromagnetisk interferens og vibrationer, hvilket forbedrer sensorens stabilitet og nøjagtighed.
Fluxgate-sensorer har dog også nogle ulemper. For det første har de visse krav til målobjektets form og størrelse. Specifikt skal målobjektet være i stand til at generere en magnetisk feltforstyrrelse, der er stor nok til, at sensoren kan detektere den. For det andet, fordi fluxgate-sensorer skal generere et konstant magnetfelt, kræver de en vis mængde strømforbrug. Dette kan blive et problem i nogle applikationsscenarier med lav-effekt og lang-levetid. Derudover er arbejdsafstanden for fluxgate-sensorer relativt kort, generelt et par millimeter til et par centimeter. Dette begrænser deres brug i nogle applikationsscenarier.
Kort sagt er fluxgate-sensoren en elektromagnetisk sensor baseret på princippet om magnetisk induktion, der bruges til at detektere positionen, hastigheden og retningen af målobjektet. De har fordelene ved at være ufølsomme over for eksterne miljøforhold, hurtig respons, høj opløsning og følsomhed og stærk anti-interferensevne. De har dog visse krav til målobjektets form og størrelse, kræver en vis mængde strømforbrug, og arbejdsafstanden er relativt kort.
