Fluxgate-Magnetometer

Ein Fluxgate-Magnetometer, auch Saturationskern-Magnetometer oder Förster-Sonde, im Englischen Fluxgate, ist ein Magnetometer zur vektoriellen Bestimmung des Magnetfeldes. Es wird auch zum Auffinden lokaler Materialfehler in elektrisch leitenden Stoffen verwendet. Mit Fluxgate-Sonden lassen sich Magnetfelder von 0,1 nT bis 1 mT messen. Die Sonde wurde 1937 von Friedrich Förster (1908–1999) erfunden.

Magnetfeldmessung

Geöffnetes Fluxgate-Magnetometer

Zwei weichmagnetische Spulenkerne werden periodisch in die Sättigung getrieben. Die Kerne sind von zwei gegensinnigen Empfängerspulen umwickelt, sodass in beiden Spulen in Abwesenheit eines Feldes sich die induzierten Spannungen aufheben. Liegt nun ein Magnetfeld an, so erzeugt die vektorielle Komponente in Richtung der Kerne ein resultierendes Signal in den Empfängerspulen, das proportional zum angelegten Feld ist.

Mit Fluxgate-Sonden kann ein elektronischer Kompass gebaut werden.

Fluxgate-Sonden dienen auch zu Richtungsmessungen des Erdmagnetfelds mit Raumsonden, beispielsweise bei der Mission CHAMP^[1].

Werkstoffprüfung

Eine weitere Anwendung finden die Fluxgate-Sonden in der Messtechnik, und zwar zur zerstörungsfreien Werkstoffprüfung mittels Wirbelstromfeldern, der sog. Wirbelstromprüfung. Dabei sind die beiden Kerne in einer E-Form zusammengefasst, und die beiden Teilwickel der Sonde beaufschlagen das davor liegende Material mit einem Wechselfeld. Ist das Material homogen, sind beide Einzelsignale gleich groß und löschen sich wegen ihrer Gegensinnigkeit aus. Weist das Material jedoch z. B. einen Riss auf, ergibt sich ein Differenzsignal, welches mit hoher Empfindlichkeit erkannt werden kann.

Weblinks

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  Commons: Fluxgate magnetometers – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien
• Von elektronischen Magnetometern und vom Rauchen - Darstellung des Funktionsprinzips von Fluxgate-Magnetometern und deren Anwendung zur Messung der Selbstreinigungskraft der Lunge

Einzelnachweise

en:Magnetometer#Fluxgate magnetometer