Jag accepterar att kakor lagras på min dator

Läs mer

Fiberoptisk magnetfältsensor.

Fiberoptisk magnetfältsensor. Beställ tryckt exemplar Lägg i kundvagnen
Författare: Mannerskog Gunnar, Zyra Stan, Bengtsson Jan-Peter
Ort: Linköping
Sidor: 38
Utgivningsår: 1993
Publiceringsdatum: 1993-11-03
Rapportnummer: (FOA C 30730-3.1)
Nyckelord magnetfält, fiberoptiska sensorer, interferometri, magnetostriktion, magnetic fields, fiber optic sensors, interferometry, magnetostriction, 330, 513113
Sammanfattning Ett sensorelement för mätning av lågfrekventa magnetiska fält har utvecklats. Elementet baseras på det amorfa magnetostriktiva materialet Vitrovac 4040. En optisk fiber limmades på en smal remsa av detta material och töjning orsakad av ett magnetfält mättes. Töjningen i fibern detekterades med en Mach-Zehnder interferometer. Utsignalen återkopplades magnetiskt till sensorelementet med en liten spole. Mätsignalen blev därmed helt linjär. Försöken påvisar hög riktningskänslighet hos sensorn. En minsta detekterbar flödestäthet på 3nTVHz uppnåddes med en effektiv fiberlängd på 40 cm och en bärvåg på 1 mT. Betydligt högre känslighet förväntas med ett förbättrat sensorelement och bättre signalbehandling. Polarisationsdrift i interferometern var också en begränsande faktor. Rapporten innehåller en teoretisk genomgång av relevant magnetfältsteori och interferometri. Vidare beskrivs experimentuppställningen och de resultat som erhållits vid experimenten. Slutligen diskuteras resultaten samt möjliga förbättringar av systemet.
Abstract A sensor element for measurement of low frequency magnetic fields has been developed. The element is based on the amorphous magnetostrictive material Vitrovac 4040. An optical fiber was glued to a thin strip of this material and strain originating from a magnetic field was measured. The strain was detected with a Mach-Zehnder interferometer. The output signal was fed back to the sensor element using a small solenoid. The measurement signal then became highly linear. Experiments show high directionality for the sensor. The minimum detectable flux density was 3 nTVHz using an effective fiber length of 40 cm and a carrier at 1 mT. Considerably higher sensitivity is expected with a better sensor element and better signal processing. Polarization drift in the interferometer was also a limiting factor. The report contains a theoretical review of relevant magnetic field theory and interferometry. The experimental arrangement and the results obtained are described. Finally, results and possible improvements to the system are discussed.

Kundvagn

Inga rapporter i kundvagnen

FOI, Totalförsvarets forskningsinstitut

FOI
Totalförsvarets forskningsinstitut
164 90 Stockholm

Tel: 08-555 030 00
Fax: 08-555 031 00

Orgnr: 202100-5182