Nuovi sensori di corrente e tensione per gli aerei del futuro
Una misura estremamente precisa di tensione e corrente è essenziale al fine di ottimizzare le reti elettriche a bordo, le quali richiedono un crescente consumo di energia e maggiore complessità. L’industria avionica utilizza sensori di corrente e tensione bypassati o dispositivi con partitore resistivo, dispositivi a effetto Hall o trasformatori. Tuttavia, il punto debole di questi sensori magnetici tradizionali è dato dalla rimanenza, che genera una deriva della taratura. I ricercatori, nell’ambito del progetto NEELEFFECTINTHESKY (Magnetic sensors with no remanence for aircraft application), hanno utilizzato una nanotecnologia magnetica innovativa sviluppata da una società con sede in Francia. La tecnologia dei sensori ha le sue fondamenta nella fisica fondamentale e si basa sull’utilizzo di un composito nano-strutturato e superparamagnetico con proprietà magnetiche e meccaniche uniche. Questo materiale flessibile composto da particelle la cui dimensione è inferiore a 10 nm elimina completamente la rimanenza magnetica. Questa tecnologia, con elevata precisione su correnti deboli e forti, è in grado di misurare correnti sia in CA che in CC, anche in ambienti ostili che coinvolgono vibrazioni, temperature elevate o disturbi elettromagnetici. I membri del progetto si sono focalizzati sulla convalida di questa tecnologia per sensori avionici e hanno dunque sviluppato cinque prototipi di sensori di corrente e tensione. Con un aumento della potenza a bordo, le reti gestiscono correnti e tensioni con intensità molto elevate. I sensori non solo proteggono le attrezzature e il personale contro le correnti di guasto, ma assicurano anche una simultanea e accurata misurazione di energia in ambienti elettromagnetici restrittivi e con temperature estreme. Il team ha lavorato sulla progettazione di sensori versatili che potrebbero funzionare con precisione sia in zone fredde (temperature inferiori a -60 °C) che in zone calde (temperature ambiente superiori a 115 °C). L’ambito consumo di energia totale in quanto a sensori di corrente a ciclo chiuso era inferiore a 1 W. Questi sensori sono stati progettati anche per essere immuni ai disturbi elettrici. Inoltre, i ricercatori hanno studiato la possibilità di utilizzare lo stesso circuito elettronico per i sensori di corrente e tensione. Versatilità, dimensioni ridotte e peso inferiore dei prototipi di sensori permettono loro di essere integrati in un compatto circuito integrato specifico a seconda dell’applicazione, riducendo il peso della prossima generazione di aeromobili.
Parole chiave
Tensione, sensori di corrente, velivolo, sensori magnetici, rimanenza, NEELEFFECTINTHESKY
