Fluxgate-Magnetometer

Eine Fluxgate-Magnetometer, auch Saturationskern-Magnetometer oder umgangssprachlich im deutschen Sprachraum nach dem Erfinder als Förster-Sonde bezeichnet, im Englischen Fluxgate, ist ein Magnetometer zur vektoriellen Bestimmung des Magnetfeldes bzw. für lokale Materialfehler. Mit Fluxgate-Sonden lassen sich Magnetfelder von 0,1 nT bis 1 mT messen. Die Sonde wurde 1937 von Friedrich Förster (1908-1999) erfunden.

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Bei Fluxgate-Sonden werden periodisch weichmagnetische Kerne in die Sättigung getrieben. Die Kerne sind dabei von zwei gegensinnigen Empfängerspulen umwickelt, so dass 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.

Eine weitere Anwendung finden die Fluxgate-Sonden in der Messtechnik, und zwar zur zerstörungsfreien Werkstoffprüfung mittels Wirbelstromfeldern. 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 identisch 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.