CONFIGURAÇÕES ALTERNATIVAS PARA MAGNETÔMETROS ''FLUXGATE'' COM NÚCLEO AMORFO

Abstract

Magnetômetrosfluxgatessão amplamente usados em medidas do campo magnético de baixa intensidade, principalmente para finalidades associadas a observações geomagnéticas, prospecção mineral e pesquisa espacial, por causa do consumo pequeno, nível de ruído baixo, faixa dinâmica ampla e grande sensibilidade. Aplicações recentes de magnetismo mole, característico de ligas amorfas, têm criado novos estímulos para o avanço da pesquisa em sensores magnéticos para serem instalados em regiões tropicais e subtropicais como o Brasil. Neste estudo, núcleos feitos de fitas de ligas amorfas são usados na investigação de configurações alternativas a serem introduzidas na construção dos próximos magnetômetros construídos no INPE para sondagens geomagnéticas. Os resultados mostram o seu potencial para compensar variações de temperatura, com o uso de circuitos de realimentação modificados, que fornecem, ao mesmo tempo, a realimentação do campo magnético e a compensação do campo magnético pela variação da temperatura. O estudo da excitação direta fornecida pela fita de liga amorfa enrolada no núcleo confirma a ocorrência de características de sensibilidade magnética em um magnetômetro de segundo harmônico, similar às obtidas com a excitação convencional, porém com a vantagem do menor consumo de energia.

Keywords :magnetômetro;fluxgate; excitação direta; sondagens geomagnéticas.

ABSTRACT

Fluxgate magnetometers are widely used in weak magnetic field measurements, mainly for purposes associated with geomagnetic observations, mineral prospecting and space research, because of their low power consumption, low noise level, large dynamic band and great sensitivity. Recent applications of soft magnetism in amorphous alloys have created a renewed stimulus to advance research in magnetic sensors, for deployment in tropical and sub tropical regions resembling Brazil.In the present study, ring cores made of amorphous ribbons are used to investigate the behavior of alternative fluxgate configurations to be introduced in the next generation of magnetometers to be developed at INPE for geomagnetic soundings. The results show the potential of temperature compensations in the fluxgate by the use of a modified feedback circuit, which provides, at the same time, the magnetic field feedback and the required magnetic field compensation due to temperature variations. The study of a direct-driven excitation provided by an amorphous tape-wrapped ring core provides support for a 2^ndharmonic magnetometer with sensitivity characteristics similar to those obtained with a conventional excitation, yet operated with less power consumption.

Keywords :magnetometers; fluxgate; direct excitation; geomagnetic soundings.