LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN >> Diseño de Magnéticos >> Sensores Magnéticos
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Sensores Magnéticos |
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La experiencia desarrollada por el GE2
en el diseño y optimización de componentes magnéticos para convertidores
electrónicos de potencia ha traído como consecuencia adicional un conocimiento
que ha permitido aplicar conceptos de Electromagnetismo al desarrollo de varios
sensores. Surge así un línea paralela que ha dado lugar a varios trabajos desarrollados por el GE2 (indicados al margen) y que suponen el desarrollo de sensores magnéticos aplicables a distintos campos. |
MAGIC
Sensores de corriente |
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MEDES
Medida del espesor de recubrimientos
metálicos |
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DEMAMS
Medida de velocidad en bobinas de
acero |
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CONTACTO |
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Fernando Nuño García
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| MAGIC. Integración magnética parcial | ||||
| DATOS DEL PROYECTO | ||||
| Título: | Magnetic Integrated Circuits (MAGIC) | |||
| Entidad Financiadora: | Unión Europea (acción GAME en microsistemas) | |||
| Participantes: | Alcatel, Ferroxcube, Instituto de Magnetismo Aplicado, Universidad Politécnica de Madrid, Universidad de Oviedo | |||
| Duración: | 1994 - 1996 | |||
| Presupuesto Total: | 165.560€ | |||
| ESPECIFICACIONES DEL PROTOTIPO DESARROLLADO | ||||
| Tipo: | Sensores de corriente |
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| Tensión de salida: | 0-5V | |||
| Rango de corriente: | GMI: 0-20ADC / MR: 0-50ADC | |||
| Precisión: | GMI: ±10% / MR: ±5% | |||
| Aislamiento galvánico: | GMI: SÍ / MR: SÍ | |||
| Tamaño: | GMI: 20x20x8 / MR: 16x18x2 (mm) | |||
| DESARROLLADO PARA | ||||
| Alcatel | ||||
| PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS | ||||
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Los sensores desarrollados en este proyecto hacen uso de dos fenómenos asociados a materiales amorfos: el efecto de magnetoimpedancia gigante (GMI: Giant Magneto Impedance) y magnetorresistencia (MR: Magneto Resistance). Ambos fenómenos suponen la variación de la impedancia/resistencia del material cuando se ven sometidos a un campo magnético, y esta propiedad se usa para cuantificar la corriente que se desea medir a partir de la variación de la impedancia de estos materiales con el campo magnético creado por dicha corriente. En ambos casos se planteó la problemática del tratamiento de señales, ya que las variaciones de impedancia que se producen son bastante pequeñas, haciendo preciso incluir etapas de amplificación y adaptación de niveles que van aumentando el error de la medida. Los sensores obtenidos pueden medir corrientes aisladas pero no detectan el cambio de signo y sólo resultan operativos a bajas frecuencias. |
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| MÁS INFORMACIÓN | ||||
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"Design of Current Sensors Using Amorphous Wires" 7th European Conference on Power Electronics and Applications (Trondheim - Noruega) Proceedings EPE'97 (Septiembre 1997)
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"Characteristics and Design of a Current Sensor Using Multilayer Co/Ni Structures" XIII Annual IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition (Anaheim, California - EE.UU.) Proceedings APEC'98 (Febrero 1998)
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| MEDES. Medida del espesor de recubrimientos metálicos | ||||
| DATOS DEL PROYECTO | ||||
| Título: | Desarrollo de Sensores Magnéticos para la Medida de Espesor de Recubrimientos Metálicos (MEDES) | |||
| Entidad Financiadora: | CICYT | |||
| Participantes: | Trefilerías de Moreda, Universidad de Oviedo | |||
| Duración: | 1998 - 1999 | |||
| Presupuesto Total: | 39.400€ | |||
| ESPECIFICACIONES DEL PROTOTIPO DESARROLLADO | ||||
| Tipo: | Sensor de recubrimiento de zinc |
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| Salida: | Software de almacenamiento y control | |||
| Frecuencia de muestreo: | 1 medida cada 100ms | |||
| Rango de medida: | 150 - 500 g/m2 | |||
| Desviación en la medida: | 7% | |||
| DESARROLLADO PARA | ||||
| Trefilerías de Moreda | ||||
| PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS | ||||
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Los fabricantes de hilos de acero galvanizado deben cumplir varias normativas internacionales relacionadas con la masa de zinc que recubre su superficie. El sensor que se desarrolla permite medir on-line la masa del recubrimiento en hilos de acero, lo que permite un control continuo (bien manual, bien automático) y ahorrar así grandes cantidades de zinc. El sensor consiste en un devanado alrededor del hilo de acero. Una corriente alterna genera un campo magnético que pasa en su mayoría a través del hilo de acero, ya que el acero es un material magnético de alta permeabilidad. Este sistema puede considerarse como un transformador donde el devanado es el primario, el acero juega el papel de núcleo y el recubrimiento de zinc constituye un secundario de una sola vuelta cortocircuitada. A partir del cálculo de las pérdidas generadas en este "secundario", se puede determinar la cantidad de zinc presente en el recubrimiento. |
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| MÁS INFORMACIÓN | ||||
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"Continuous Measurement of Zinc Coating on Steel Wires" IEEE Transactions on Industry Applications, vol. 37, nº 3, pp. 928-933 (Mayo/Junio 2001)
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|
"Zinc Coating Control on Steel Wires" IEEE Industry Applications Magazine, vol. 8, nº 2, pp. 34-38 (Marzo/Abril 2002)
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"Continuous Measurement of Zinc Coating on Steel Wires" 35th Annual Meeting of the IEEE Industry Applications Society (Roma - Italia) Proceedings IAS'00 (Octubre 2000)
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| DEMAMS. Medida de velocidad en bobinas de acero | ||||
| DATOS DEL PROYECTO | ||||
| Título: | Development of Multiple Application Based on New Magnetic Sensor in Steel Industries (DEMAMS) | |||
| Entidad Financiadora: | Unión Europea (ECSC Steel RTD Programme) | |||
| Participantes: | Aceralia, BFI, CSM, Universidad de Oviedo | |||
| Duración: | 1999 - 2002 | |||
| Presupuesto Total: | 107.400€ | |||
| ESPECIFICACIONES DEL PROTOTIPO DESARROLLADO | ||||
| Tipo: | Sensor de velocidad de bandas de acero |
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| Tensión de entrada: | 220Vef | |||
| Salida: | Software de almacenamiento y control | |||
| Trenes de pulsos (emulador de encóder) | ||||
| Rango de velocidades: | 0 - 800 m/min | |||
| Error en la medida: | < 0,4% | |||
| DESARROLLADO PARA | ||||
| Aceralia | ||||
| PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS | ||||
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Aunque la utilización de encóders en los rodillos suele ser la mejor alternativa para medir la velocidad de una banda de acero, puede haber casos en los que, debido al deslizamiento de la banda sobre los rodillos, no se contemple su utilización. El sensor magnético desarrollado para Aceralia evita este problema. Haciendo circular una corriente relativamente alta por una bobina, se crea un campo magnético que "imprime" una marca magnética en la banda de acero. Esta marca es detectada posteriormente por un sensor muy sensible. Midiendo el tiempo que tarda la marca en alcanzar el sensor (y suponiendo que se conoce la distancia entre marcador y sensor), se puede determinar fácilmente la velocidad de la banda. |
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| MÁS INFORMACIÓN | ||||
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"A New Speed Measurement System" IEEE Industry Applications Magazine, vol. 11, nº 6, pp. 44-51 (Noviembre/Diciembre 2005)
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"A Novel Speed Measurement System in Steel Industries Based on New Magnetic Contact-Less Sensor" 36th Annual Meeting of the IEEE Industry Applications Society (Chicago, Illinois - EE.UU.) Proceedings IAS'01 (Octubre 2001)
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"A Very Symple DC/DC Converter Using Piezoelectric Transformer" 38th Annual Meeting of the IEEE Industry Applications Society (Salt Lake City, Utah - EE.UU.) Proceedings IAS'03 (Octubre 2003)
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985 18 20 71
985 18 21 38
M. J. Prieto, J. M. Lopera, A. M. Pernía, F. Nuño, J. Sebastián.
J. M. Lopera, F. F. Linera, J. Díaz, M. J. Prieto, A. M. Pernía.
