В НовГУ импортозаместили датчик измерения тока

Студенты Новгородского университета разработали датчик физических величин для измерения электрического тока, который полностью состоит из отечественных комплектующих. Устройство позволит снизить зависимость российской промышленности от импорта, увеличит конкурентоспособность отечественных производителей и поспособствует развитию нацэкономики.  

 Датчик представляет из себя устройство, которое измеряет величину тока в различных системах и устройствах, основываясь на взаимодействии электрических и магнитных полей. Оно преобразует текущее значение тока в удобный для измерения электрический сигнал и передает полученные данные оператору или в систему автоматического управления. Таким образом, датчик может быть использован там, где нужны наблюдение, измерение или контроль за подачей электричества. 

 — В настоящее время многие российские предприятия в области энергетики, автомобилестроения, машиностроения используют импортные датчики,— прокомментировал Василий Мисилин, разработчик датчика, аспирант Новгородского университета по направлению «Физика конденсированного состояния», исследователь лаборатории «Автоматизированные комплексы измерений и контроля» Передовой инженерной школы НовГУ. — А это приводит их к зависимости от зарубежных технологий и комплектующих. И как следствие — к более высоким экономических затратам. Наш проект направлен как раз на решение этих проблем. Разработанный датчик является полностью отечественной разработкой. Он не только будет стоить дешевле, но и может быть адаптирован под конкретные нужды заказчика (наши технологии, комплектующие).

 Новый принцип работы

В основе датчика лежит конструкция с измерительной катушкой — она создает электрическое поле, необходимое для работы устройства. Когда ток проходит через эту катушку, внутри нее возникает магнитное поле. Это поле взаимодействует с материалом датчика, вызывая так называемый магнитоэлектрический эффект. Он в свою очередь создает электрический сигнал, который пропорционален силе измеряемого тока. Далее этот сигнал усиливается встроенным усилителем, чтобы его можно было точнее измерить. И передается на микроконтроллер — небольшую электронную систему, что обрабатывает данные и уже передает оператору. При этом отправить данные в компьютер, на телефон или другие устройства управления датчик может и по беспроводной сети, минуя метры проводов.

 Преимущества разработки

 Как отметил разработчик, в России нет аналогов датчику физвеличин. Самый близкий по теххарактеристикам датчик Холла поставляется из Китая (что дороже) либо изготавливается на российских предприятиях с использованием зарубежных комплектующих (что сложнее из-за ограниченных поставок).

 Кроме того, новый датчик обладает более высокой чувствительностью.И причина кроется в новом принципе его работы — магнитоэлектрическом эффекте. 

 — Магнитоэлектрический эффект — это процесс, при котором в материале при изменении электрического поля происходят изменения в магнитном поле. Обычно он наблюдается при воздействии сильных магнитных полей, часто требующих специальных магнитных установок. Но благодаря использованию композитных или составных материалов в устройстве, этот эффект можно наблюдать и в гораздо более слабых магнитных полях, — отметил Василий.

На данный момент датчик изготовлен и успешно протестирован. Сейчас разработчик подключает к нему модуль wi-fi. Когда устройство будет завершено, планируется его вывод на рынок, дальнейшее усовершенствование и разработка новых датчиков (например, датчиков положения).

Разработка текущей версии устройства стала возможной за счет средств гранта «Студенческий стартап», которые были получены от Фонда содействия инновациям в 2023 году.