Koti > Hoito ja terveys > Ilmaisin on magneettinen. Epätavallinen sähkömagneettisen kentän ilmaisin


Ilmaisin on magneettinen. Epätavallinen sähkömagneettisen kentän ilmaisin




Sähkömagneettisen säteilyn ilmaisimen GM3120 valmistaja on kiinalainen Benetech. Yrityksen valmistamalla laitteella mitataan sähkömagneettisten kenttien voimakkuutta. Laitteen käyttö mahdollistaa eri esineistä ja kodinkoneista tulevan sähkömagneettisen säteilyn jännitteen ja virran fyysisten arvojen laadullisen määrittämisen.

Ilmaisin valmistajalta Benetech

Benetechin pääerikoisalue liittyy mittalaitteiden tuotantoon. Millä tahansa alalla käytetään erilaisia ​​​​instrumentteja jännitteen, paineen, lämpötilan ja muiden parametrien mittaamiseen. Nämä sisältävät:

  • painemittarit;
  • lämpömittarit;
  • wattimittarit;
  • luxometrit;
  • yleismittarit jne.

Benetech valmistaa paitsi teollisia, myös kotitalouslaitteita. Nämä sisältävät
pidetään ilmaisimena. Laite soveltuu sähkömagneettisen säteilyn tason valvontaan sähkölaitteiden, voimalinjojen ja kodinkoneiden ympärillä.

Käytön helpottamiseksi ilmaisin voidaan kuljettaa taskussa. Valmistaja tarjoaa
kyky asentaa laite tasaiselle pinnalle. Laite pystyy tunnistamaan tehokkaasti
sähkömagneettisen kentän läsnäolo, jolla on kielteinen vaikutus ihmisten terveyteen.

Valmistaja antaa laitteelle ohjeet englanniksi ja venäjäksi.

Kaikki laitteen mukana tulevat asiakirjat toimitetaan kuluttajalle kiinaksi.

Mittauslaitteen valinnan helpottamiseksi kaikki tekniset ominaisuudet on ilmoitettu ohjeissa.

Benetech on edistynyt valmistaja markkinoilla.

Kustannukset, joilla tämän yrityksen kotitalouksien testeri myydään, ovat melko alhaiset.


Tämän yrityksen ilmaisin on ostettavissa useista eri liikkeistä
erikoistuneilla sivustoilla tai supermarketeissa hintaan 1080 ruplaa. Tämän tuotteen pakkaus sisältää tietoja valmistajasta, hänen sähköpostiosoitteensa.

Kiinalaisen version mallissa on hieroglyfit kotelon pinnalla.

Valmistaja toimittaa myös englanninkielisen version laitteesta markkinoille. Kun ostat ilmaisimen, et voi kiinnittää suurta merkitystä hieroglyfeille, koska mittaukseen tarvitaan vain laitteen näytöllä olevia numeroita.

Benetech-mittarin laajuus

Testerin päätarkoitus liittyy sähkömagneettisten kenttien mittaamiseen. Tämä eniten
tunnettu fyysinen määrä syntyi maailmankaikkeuden syntyvaiheessa. Näkyvä valo on mittarin tutkiman indikaattorin päämuoto.

Sähkö- ja magneettikenttien tarkastelu paljasti, että ne ovat osa sähkömagneettisten kenttien spektriä
säteilyä, joka on seuraavan tyyppistä:

  • staattinen sähkö;
  • magneettinen;
  • radioaalto;
  • infrapuna;
  • röntgenkuvaus.


Laitteen laajuus on:

  • voimalinjojen (TL) tai erilaisten elektronisten laitteiden tuottaman sähkömagneettisen kentän (EMF) voimakkuuden mittaaminen;
  • piilotettu kaapeli havaitseminen;
  • sähkölaitteiden maadoituksen laadun tunnistaminen;
  • kodin sähkölaitteista tulevan säteilyn voimakkuuden tason tutkimus;
  • säteilytilanteen tutkimus voimalaitosten, suurjännitelinjojen, tehtaiden, sotilaslaitosten ja lentokenttien lähellä.

SanPiN 2.1.2.1002-00 määrittää suurimmat sallitut hygieniastandardit. Venäjän olosuhteissa sähkömagneettisen säteilyn normaaliksi tasoksi katsotaan 10 µT. EMF-tekijän vaikutuksen negatiivisten seurausten estämiseksi Maailman terveysjärjestö (WHO) suosittelee tälle indikaattorille turvallista tasoa, joka on 0,2 μT. Tässä tapauksessa tulee ottaa huomioon EMF-vaikutusten tutkimisen epävarmuus.

Ilmaisimen ominaisuudet


Testeri on hyödyllinen siinä mielessä, että sillä voidaan mitata kodin sähkölaitteiden ja kodinkoneiden sähkömagneettisen säteilyn voimakkuutta.

Ilmaisimen avulla voit havaita piilotetun johdotuksen läsnäolon asunnossa.

Sisäänrakennetun anturin ansiosta voit selvittää testitulokset, joiden optimaalisuus riippuu 2 tilan olemassaolosta.

Näyttö näyttää tarkat numeeriset tiedot, jotka mitataan seuraavissa yksiköissä:

  • sähkökenttä - V/m;
  • magneettikenttä - µt.


Mittausten aikana voidaan nähdä, että etäisyyden pieni lisäys voi heikentää kentän voimakkuutta.

Samanaikaisesti kodinkoneet, joissa on riittävä teho, välittävät sähkömagneettisen kentän etäisyyden päähän.

Siten Benetechin ilmaisin,
käytetään jokapäiväisessä elämässä ja teollisuusympäristöissä, voit ohjata sähkömagneettista säteilyä lähellä sähkölaitteita ja muita esineitä.

GM3120-laitteen käyttö mahdollistaa kaapelin sijainnin määrittämisen etukäteen, vaan myös paikan valitsemisen, jossa voidaan onnistuneesti asentaa uusia johdotuksia, porata seinät ja asentaa pistorasiat.

Liiallinen ja jatkuva altistuminen ihmiskehon sähkö- ja magneettikentille lisää tiettyjen sairauksien kehittymisen todennäköisyyttä. Valmistajan mukaan laite on välttämätön niille, joilla on diagnosoitu sydän- ja verisuonisairauksia.

Ilmaisimen ulkonäkö


Ilmaisimen kompakti ulkonäkö, joka muistuttaa perinteistä yleismittaria, varmistaa instrumentin sovelluksen laadun. Kirkkaan oranssissa rungossa on uurteet. Näin voit pitää laitetta mukavasti kädessäsi.

Testerin takaosassa laitteen pääparametrien levyllä on paristolokero. Se on akkutyyppi "Krona" (9 V).

Runko on suunniteltu siten, että
akkua ei voi asettaa väärin. Testerin yläosassa olevan pienen yksivärisen näytön avulla voit tunnistaa fyysisten määrien indikaattorit.


Laitteen rungon näytön alla on 3 mittauspainiketta. hänen yläpuolellaan
ilmaisee taajuusalueen, jolla mittauksia voidaan tehdä. Siellä on myös paikka
mittarin merkki- ja mallinimi.

Testerin näytön alla on teksti "Electromagnetic Radiation Tester". Käännetty englannista
kielellä sana "säteily" tarkoittaa säteilyä. Näytön alla oleva teksti kokonaisuudessaan tarkoittaa "sähkömagneettisen säteilyn testaajaa", mutta ilmaisimella ei ole mitään tekemistä radioaktiivisten laitteiden kanssa.

Tekstin oikealla puolella on punainen LED, joka laukeaa, kun kynnys ylittyy 40 V / m ja / tai 0,4 μT. LED alkaa vilkkua, kun ylitys havaitaan. Kun ääni kytketään päälle, laite antaa äänimerkin.

Laitteen edut ja haitat


Laitteen etuna on, että se pystyy määrittämään sähkömagneettisen säteilyn ympäristön ulkona tai sisätiloissa.

Tällä testerillä havaitaan vain likimääräisiä fyysisiä suureita, koska se ei kuulu ammattimaisiin mittauslaitteisiin.

Valmistajan ilmoittama anturin tarkkuus ei mahdollista sähkömagneettisen kentän voimakkuuden määrittämistä virheettömästi.

Testerin etuna on kyky mitata kodinkoneiden lähettämän sähkömagneettisen kentän voimakkuutta tietyltä etäisyydeltä.

Laitteen avulla voit mitata sähkömagneettista säteilyä taajuusalueella 2000 MHz asti, joten laite ei pysty reagoimaan WiFi-säteilyyn.

Testerillä on seuraavat edut, jotka erottavat sen vastaavista mittareista:

  • kaksois-EMF-mittaustila;
  • ääni- ja valohälytysten läsnäolo;
  • mittausarvojen tulostus tekstivinkkien muodossa;
  • näyttö kolmella vyöhykkeellä;
  • mahdollisuus näyttää mittaustulokset samanaikaisesti;
  • automaattinen hälytys turvallisten arvojen ylittyessä;
  • akun latausilmaisimen läsnäolo;
  • kyky sammuttaa näytön taustavalo automaattisesti;
  • mittausten keskiarvojen ja huippuarvojen näyttö;
  • Virransäästötila;
  • "HOLD"-toiminto, joka pitää tiedot näytöllä.

Näytön oikealla puolella näkyy tietoja käyttötilasta ja akun jäljellä olevasta tehosta.
Mittaus laitteella on mahdollista tehdä pimeässä. Tämä on mahdollista univormujen ansiosta
taustavalo. Se ei ole liian kirkas, mikä tekee siitä miellyttävän silmälle. Vartalon sivuilla
Mittarissa on ulkonevat elementit, jotka mahdollistavat laitteen mukavamman pitämisen kädessä.

Tekniset tiedot ja varusteet

Ennen kuin ostat ilmaisimen, on parempi tutustua sen esitettyihin teknisiin ominaisuuksiin
laitteen ohjeissa. Sähkökentän mittayksikkö on V/m ja magneettikentän mittayksikkö on
µT. GM3120-ilmaisinmallilla on seuraavat toiminnalliset ja tekniset parametrit sähkö- ja magneettikenttien mittaamiseen:

  • mittausvaihe on 1 V/m, 0,01 μT;
  • hälyttimen kynnysarvo on 40 V/m, 0,4 µT.

Annetuista mittausparametreista, joihin sinun tulee kiinnittää huomiota, erottuvat
seuraavat alueet:

  • sähkökenttä - 1-1999 V / m;
  • magneettikenttä - 0,01-19,99 μT;
  • taajuudet (näytteenottoaika) - 5-3500 MHz;
  • käyttölämpötilat — 0…+50°C.

Testitilan aika on noin 0,4 sekuntia. Laite pystyy toimimaan matalalla
valaistus ja kosteus enintään 80 % käyttöjännitteellä 9 V (1 Krona akku). Laitteen LCD-näytön mitat ovat 43x32 mm. Mittarin paino on 146 g ja sen mitat ovat
130x65x30 mm. Alkuperäisessä pakkauksessa oleva laite sisältää ohjeet ja akun.

Kuinka GM3120-mittari toimii

Testaajan toimintaperiaate perustuu seuraavien mittaamiseen liittyvien indikaattoreiden tunnistamiseen
fyysiset suureet tietyllä etäisyydellä säteilykohteesta:

  • jännite, joka on sähkökentän syy;
  • virta, joka aiheuttaa magneettikentän.

Sähkökentän voimakkuus mitataan voltteina metriä kohti (V/m), kun taas magneettikenttä mitataan ampeereina metriä kohti.
(Olen). Sähkökenttä voi säilyä, vaikka laite olisi sammutettu. Kuten
siirryttäessä pois laitteesta tämä luku pienenee. Sähkökentän läsnäolo neutraloituu
useimmat rakennusmateriaalit.

Näytön ylempi ilmaisin heijastaa tietoja sähkökentän tai matalataajuisuuden olemassaolosta
säteilyä. Suurin lukema on 1999 V/m kynnys. Säännösten mukaan
SanPiN, suurimman sallitun tason arvo on 500 V / m. suurin vaara
ovat esineitä, jotka luovat paljon jännitteitä avoimessa tilassa, esim.
voimapylväät.

Laitteen näytön alemman ilmaisimen avulla voit määrittää magneettikentän tai korkean taajuuden
μT:na mitattu säteily. Tämän tyyppistä säteilyä tulee matkapuhelimista, tietokoneista,
televisiot jne. Enimmäismääräksi katsotaan 19,99 µT (mikrotesla). Magneetin läsnäolo
peltoja ei voida poistaa useimmilla rakennusmateriaaleilla.

Sähkömagneettisen kentän mittaus

Mittauslaitteen sydän on universaalityyppinen yksisiruinen mikro-ohjain WT56F216. Sen vasemmalla puolella on näytönohjain, joka on varustettu HT1621B-muistinhallintatoiminnolla. Mikrokontrollerin yläpuolella on operaatiovahvistin 27M2C. Kaikki tämä löytyy, jos purat laitteen irrottamalla kannen kotelosta.

Jos haluat käynnistää mittarin, sinun on koottava se uudelleen. Kun se on valmis menemään, voit kytkeä sen päälle. Samalla kaikki näytön osat syttyvät. Näytön yläreunassa näkyy sähkökentän voimakkuuden yksikkö tai "V/m" (volttia metriä kohti). Näytön alareunassa näkyy "µT" (mikrotesla), eli T:n yksikkökerrannainen, joka on 0,000001 T (tesla). Tämä on magneettisen induktion mittayksikkö, magneettisen induktion vuontiheys.

Näytön alapuolella on pieni punainen LED. Jos sallittu taso ylittyy, se vilkkuu punaisena. Mittausten suorittamista varten laite on kytkettävä päälle ja tuotava sen jälkeen mahdollisimman lähelle kodin laitetta yläreunalla. Ilmaisimen päässä on antenni, joten se on suunnattava tältä puolelta tutkittavaan kohteeseen.

Laite lähettää automaattisesti äänivalosignaalin, jos mittaustulos ylittää turvallisen
merkitys. Näytön alapuolella on 3 painiketta:

  1. painiketta alla. Kytkee laitteen virran päälle/pois päältä (näytön taustavalo), jonka painiketta painetaan ja pidetään painettuna.
  2. HOLD/BEEP-painike. Lyhyellä painalluksella voit tallentaa näytöllä parhaillaan näkyvän arvon. Pitkällä painalluksella ääni kytkeytyy päälle/pois, kun asetettu nopeus ylittyy.
  3. AVG/VPP-painike. Asettaa instrumentin keskiarvo/huippu-tilaan.

AVG\VPP-painike vaihtaa mittaustilan. Jos VPP-tila mahdollistaa lukemien maksimiarvon kiinnittämisen näytölle, AVG tarjotaan testerin suorittamaa dynaamista mittausta varten. Lukemat voivat muuttua 3 kertaa sekunnissa.
Sähkömagneettisen kentän mittaamiseen käytetyn GM3120-ilmaisimen tarkastelu paljasti tärkeimmän
tämän laitteen etuja.

Siten kiinalaisen Benetechin valmistama mittari on kompakti laite. Laite on turvallinen ihmisille. Sitä voidaan käyttää oman terveyden ylläpitämiseen sähkömagneettisen säteilyn lähteiden poistamiseksi, joiden normi ylittää SanPiN:n asettaman arvon.

Koejärjestelyn kaavio

Kuva: Kasper Jensen et al., 2016, arXiv:1601.03273

Tanskalaiset ja venäläiset tutkijat ovat kehittäneet ei-invasiivisen menetelmän yksittäisten hermojen magneettikentän mittaamiseen, joka toimii huoneenlämmössä ja jolla on käytännössä rajoittamaton herkkyys. He raportoivat työstään julkaisussa, jonka esipainos on saatavilla osoitteessa arxiv.org.

Signaali etenee hermosäikeitä pitkin sähköisen toimintapotentiaalin muodossa. Hermojen sähköisen toiminnan kirjaaminen on kriittistä hermoston fysiologian tutkimisessa ja sen sairauksien diagnosoinnissa. Hermokuidun sähköisen potentiaalin mittaamiseksi on kuitenkin tarpeen kytkeä se mikroelektrodiin, mikä vaatii kirurgista toimenpidettä. Lisäksi itse elektrodiliitäntä voi vääristää signaalin ominaisuuksia.

Siksi hermojen sähköistä aktiivisuutta mitataan sen luomalla magneettikentällä. Tämä kenttä on erittäin heikko ja sen rekisteröimiseen tarvitaan erittäin tarkkoja menetelmiä. 1980-luvulta lähtien magnetometria käyttäen suprajohtavaa kvanttiinterferometriä (SQUID) on toiminut tällaisena menetelmänä. KALMARI, SuprajohtavaKvanttiHäiriölaite). Tämä menetelmä on hankala, kallis, vaatii johtimen jäähdyttämistä erittäin alhaisiin lämpötiloihin, ja sillä voidaan mitata vain ilmaisinkierteen läpi kulkevan hermon magneettikenttä, mikä tekee sen käytöstä klinikalla mahdotonta.

Kööpenhaminan ja Pietarin yliopistojen työntekijät käyttivät omaa suunnittelemaansa modifioitua optista atomimagnetometriä. Sen toiminta perustuu kaasumaisten cesiumatomien kykyyn polarisoida valoa ulkoisen magneettikentän vaikutuksesta (cesium valittiin sen kylläisen höyryn korkean paineen vuoksi, mikä varmistaa korkean mittaustarkkuuden huoneenlämpötilassa). Laseria käytetään polarisoidun valon lähteenä. Magneettikenttä mitataan kahdessa tilassa - vakio ja pulssi. Kaikki tämä auttoi saavuttamaan mittaustarkkuuden, jota rajoittavat vain kvanttiefektit; laite pystyy havaitsemaan magneettikenttiä, joiden induktanssi on pienempi kuin pikotesla (10 -12 tesla).

Anturin, joka on cesiumhöyrykammio, sisähalkaisija on 5,3 mm ja seinämän paksuus 0,85 mm, mikä mahdollistaa korkean tarkkuuden mittaukset neljän millimetrin etäisyydeltä hermosäikeestä eli esimerkiksi hermokuidun läpi. iho. Sammakon iskiashermon testit mahdollistivat hermosäikeiden sähköisen toiminnan ja sen muutosten rekisteröinnin reaaliajassa huoneenlämmössä.

"Tällainen magnetometri soveltuu lääketieteelliseen diagnostiikkaan sellaisilla fysiologisilla ja kliinisillä alueilla kuin sikiön kardiografia, verkkokalvon synaptisten vuorovaikutusten rekisteröinti ja magnetoenkefalografia", kirjoittajat kirjoittavat.

Tämän mielenkiintoisen laitteen avulla voit kuulla meitä ympäröivän sähkömagneettisen säteilyn maailman. Se muuntaa erilaisten elektronisten laitteiden tuottaman säteilyn suurtaajuiset värähtelyt kuuluvaksi. Voit käyttää sitä lähellä tietokoneita, tabletteja, matkapuhelimia jne. Sen ansiosta voit kuulla todella ainutlaatuisia ääniä, jotka toimivat toimivan elektroniikan luona.

piirikaavio

Kaava olettaa tämän vaikutuksen toteuttamisen mahdollisimman pienellä radioelementtien lukumäärällä. Lisäparannukset ja korjaukset ovat jo sinun harkintasi mukaan. Jotkut yksityiskohdat voit valita tarpeidesi mukaan, toiset ovat pysyviä.

Kokoamisprosessi

Kokoonpanossa käytetään leipälautaa, jossa on vähintään 15 x 24 reikää, ja siinä on kiinnitetty erityistä huomiota elementtien sijoitteluun. Valokuvista näkyy kunkin radioelementin suositeltu sijainti ja niiden väliset kytkennät. Painetun piirilevyn jumpperit voidaan valmistaa kaapelinpalasista tai leikata jaloista muista elementeistä (vastukset, kondensaattorit), jotka jäävät jäljelle niiden asennuksen jälkeen.

Ensin on juotettava kelat L1 ja L2. Niitä on hyvä siirtää pois toisistaan, jolloin saamme tilaa ja lisää stereovaikutelmaa. Nämä kelat ovat piirin avainelementti - ne toimivat kuin antennit, jotka keräävät sähkömagneettista säteilyä ympäristöstä.

Käämien juottamisen jälkeen voit asentaa kondensaattorit C1 ja C2. Niiden kapasitanssi on 2,2 uF ja se määrittää kuulokkeista kuuluvien äänien alemman rajataajuuden. Mitä suurempi kapasitanssiarvo on, sitä alhaisemmat äänet järjestelmässä toistetaan. Suurin osa voimakkaasta sähkömagneettisesta kohinasta on 50 Hz:n taajuudella, joten se on järkevää suodattaa pois.

Juota seuraavaksi 1 kΩ vastukset - R1 ja R2. Nämä vastukset yhdessä R3:n ja R4:n (390 kOhm) kanssa määrittävät piirin operaatiovahvistimen vahvistuksen. Jännitteen kääntämisellä ei ole erityistä merkitystä järjestelmässämme.

Virtuaalinen massa - vastukset R5 ja R5 resistanssilla 100 kOhm. Ne ovat yksinkertainen jännitteenjakaja, joka tässä tapauksessa jakaa 9V puoleen, joten piirin näkökulmasta m/s saa virtaa -4,5V ja +4,5V virtuaalimassaan nähden.

Voit laittaa liitäntään minkä tahansa operaatiovahvistimen vakiolähdöillä, esim. OPA2134, NE5532, TL072 ja muut.

Yhdistämme akun ja kuulokkeet - nyt voimme käyttää tätä akustista näyttöä sähkömagneettisten kenttien kuunteluun. Akku voidaan liimata levyyn teipillä.

Lisäominaisuuksia

Mitä voidaan lisätä toiminnallisuuden lisäämiseksi? Äänenvoimakkuuden säädin on kaksi potentiometriä piirilähdön ja kuulokeliitännän välissä. Virtakytkin - nyt piiri on päällä koko ajan, kunnes akku irrotetaan.

Testauksen aikana kävi ilmi, että laite on erittäin herkkä kentän lähteelle. Voit kuulla esimerkiksi kuinka matkapuhelimen näyttö virkistyy tai kuinka kauniisti USB-kaapeli laulaa tiedonsiirron aikana. Mukana toimitettavaan kaiuttimeen kiinnitettynä se toimii kuin tavallinen ja melko tarkka mikrofoni, joka kerää toimivan kaiuttimen käämin sähkömagneettisen kentän.

Näyttää hyvältä seinässä oleville kaapeleille, reitin etsijän tapaan. Sinun tarvitsee vain nostaa bassoa lisäämällä kaikki 4 kapasitanssia 10 mikrofaradiin. Haittapuolena on melko paljon kohinaa ja signaali on myös liian heikko - tarvitset jonkinlaisen lisätehovahvistimen, esimerkiksi päälle.

Video RF-ilmaisimen toiminnasta

Keskustele artikkelista Epätavallinen SÄHKÖMAGNEETTIKENTIEN ILMAISIN

Hyvin usein erilaisia ​​sähkögeneraattoreita tai moottoreita rakennettaessa on määritettävä magneetin napa. Melkein jokainen fysiikan koulutunneista lähtien tietää, että magneetilla on kaksi napaa: pohjoinen (merkitty sinisellä kirjaimella "N") ja etelä (merkitty punaisella ja kirjaimella "S").
Tämä yksinkertainen elektroninen ilmaisin auttaa sinua määrittämään magneetin navan nimen. Sen rakentamiseen et tarvitse niukkoja osia ja komponentteja.
Ilmaisimen anturina käytetään Hall-anturia, joka voidaan irrottaa vanhasta jäähdyttimestä tietokoneelta. Onneksi kaikilla on niin "hyviä" nyt irtotavarana.
Kuten tiedät, tietokoneen faneissa on harjaton moottori. Joka koostuu kahdesta ankkurikäämistä ja kytkentäelementistä - Hall-anturista. Tämä anturi vaihtaa käämityksiä juoksupyörässä olevan liikkuvan magneettirenkaan asennon mukaan.

Tuuletinpiiri


Tällä elementillä on neljä lähtöä. Kaksi on virtalähdettä ja kaksi lähtöä, joista virta syötetään magneettikentästä riippuen. Toisin sanoen tehotaso voi olla vain yhdessä lähdöistä.

Magneettisen ilmaisimen kaavio


Käämien paikkaan yhdistämme moniväriset LEDit rajoittavan vastuksen kautta. Annamme virtaa koko piirille "tabletti"-tyyppisestä 3 voltin akusta.
Kokoamme piirin leipälevylle. Tuodaan anturia hieman esille johtopäätöksissä.



Tarkistamme. Tämän anturin ainoa haittapuoli on, että taso on aina läsnä yhdessä lähdöistä riippumatta magneettikentän läsnäolosta. Siksi lisäsin virtapainikkeen piirin vaihtamiseksi lähteen kanssa. Seurauksena on, että se toimii näin: tuotiin magneetille, painettiin painiketta - kentän osoittava LED syttyy, siinä kaikki - painike voidaan vapauttaa.




Työnsin taulun koteloon litteästä tussista. Kaikki osoittautui erittäin mukavaksi. Tämän seurauksena minusta tuli tällaisen taskumagneettikentän ilmaisimen omistaja. Soveltuu talouteen.

Mistä tämä artikkeli kertoo

Magneettikentän antureita käytetään magneettikentän parametrien määrittämiseen. Niiden toimintaperiaate perustuu neljään fysikaaliseen ilmiöön. Artikkelissa kuvataan erityyppisten magneettikentän ilmaisimien laitetta. Jokaisen toteutuksen edut ja haitat.
Voit katsoa myös muita artikkeleita. Esimerkiksi "Brinellin, Vickersin ja Rockwellin kovuusmittareiden toimintaperiaate" tai "Mitä on rikkomaton testaus, missä ja miten sitä sovelletaan".

Laitteita magneettikentän parametrien havaitsemiseen ja mittaamiseen on paljon, minkä vuoksi niitä käytetään monilla aloilla, niin puhtaasti teknisissä kuin kotitalouksissakin. Näitä ilmaisimia käytetään järjestelmissä, jotka liittyvät navigointitehtäviin, kiertokulman ja liikesuunnan mittaamiseen, kohteen koordinaattien määrittämiseen, "ystävän tai vihollisen" tunnistamiseen jne.

Tällaisten antureiden laaja kattavuus edellyttää magneettikentän eri ominaisuuksien käyttöä niiden toteuttamiseksi. Tässä artikkelissa tarkastelemme magneettikenttäantureisiin upotettuja toimintaperiaatteita:

  • käyttämällä Wiegand-efektiä;
  • magnetoresistinen;
  • induktio;
  • Hall-efektin parissa työskenteleminen;

Wiegand anturit

Anturin toiminta perustuu amerikkalaisen tiedemiehen Wiegandin löytämään vaikutukseen. Wiegand-ilmiön olemus ilmenee seuraavassa. Kun ferromagneettinen lanka viedään magneettikenttään, siinä tapahtuu spontaani muutos magneettisessa polarisaatiossa. Tämä ilmiö havaitaan, kun kaksi ehtoa täyttyvät. Ensinnäkin langalla on oltava erityinen kemiallinen koostumus (52% kobolttia, 10% vanadiinia - vicalloy) ja kaksikerroksinen rakenne (kuva oikealla). Toiseksi - magneettikentän voimakkuuden on oltava tietyn kynnysarvon yläpuolella - syttymiskynnys.

Johdon polarisaation muutoshetkeä voidaan tarkkailla johtimen vieressä olevalla kelalla. Tässä tapauksessa induktiivinen jännitepulssi sen navoissa saavuttaa useita voltteja. Kun magneettikentän suunta muuttuu, indusoituneiden pulssien polariteetti muuttuu. Tällä hetkellä vaikutus selittyy langan magneettisesti pehmeässä sydämessä ja magneettisesti kovalla kuorella olevien alkuainemagneettien.

Wiegand-anturien rakenne sisältää kelan ja Wiegand-johtimen. Kun langan polarisaatio muuttuu, sen ympärille kierretty kela vangitsee tämän muutoksen.

Wiegand-anturielementtejä käytetään virtausmittareissa, nopeus-, kulma- ja asentoantureissa. Lisäksi yksi tämän elementin yleisimmistä sovelluksista on henkilökorttien lukujärjestelmissä, joita me kaikki käytämme päivittäin. Kun magnetoitua korttia käytetään, kentänvoimakkuus muuttuu, johon Wiegand-anturi reagoi.

Wiegand-anturin etuja ovat riippumattomuus ulkoisten sähkö- ja magneettikenttien vaikutuksesta, laaja käyttölämpötila-alue (-80° ... +260°C), toiminta ilman virtalähdettä.

Magnetoresistiiviset magneettikenttäanturit sisältävät herkänä elementtinä magnetoresistorin. Anturin toimintaperiaate on materiaalin ohmisen vastuksen muuttaminen magneettikentän alueella. Tämä vaikutus on selkein puolijohdemateriaaleissa. Niiden resistanssin muutos voi olla useita suuruusluokkia suurempi kuin metallien.

Vaikutuksen fyysinen olemus on seuraava. Kun magneettikentässä löydetään virtaava puolijohdeelementti, Lorentzin voimat vaikuttavat elektroneihin. Nämä voimat saavat varauksenkuljettajien liikkeen poikkeamaan suorasta, taivuttamaan sitä ja siten pidentämään sitä. Ja puolijohdeelementin napojen välisen reitin pidentäminen vastaa sen vastuksen muuttamista.

Magneettikentässä elektronien "matkapolun" pituuden muutos johtuu tämän kentän magnetointivektorien ja virtaavan virran kentän keskinäisestä sijainnista. Kun kentän ja virtavektorien välinen kulma muuttuu, myös vastus muuttuu suhteessa.

Siten anturin resistanssin arvon tuntemalla voidaan arvioida magneettikentän kvantitatiivisia ominaisuuksia.

Magnetoresistanssi riippuu suuresti magnetovastuksen rakenteesta. Rakenteellisesti magneettikenttäanturi on magnetovastus, joka koostuu substraatista, jonka päällä on puolijohdenauha. Johtopäätökset tehdään nauhalle.

Hall-ilmiön vaikutuksen eliminoimiseksi puolijohdenauhan mitat pidetään tietyissä toleransseissa - sen leveyden on oltava paljon pituutta suurempi. Mutta tällaisilla antureilla on pieni vastus, joten tarvittava määrä nauhoja asetetaan yhdelle alustalle ja kytketään sarjaan.

Samaa tarkoitusta varten anturi valmistetaan usein Corbino-levyn muodossa. Anturi saa virtaa kytkemällä liittimiin, jotka sijaitsevat levyn keskellä ja sen kehällä. Magneettikentän puuttuessa virran reitti on suora ja suunnattu levyn keskustasta kehälle sädettä pitkin. Magneettikentän läsnäollessa Hall EMF:ää ei esiinny, koska levyllä ei ole vastakkaisia ​​puolia. Anturin vastus muuttuu - Lorentzin voimien vaikutuksesta virtatiet taipuvat.

Tämän tyyppiset anturit voivat suuren herkkyytensä ansiosta mitata pieniä muutoksia magneettikentän tilassa ja sen suunnassa. Niitä käytetään navigointi-, magnetometria-, hahmontunnistus- ja esineiden paikannusjärjestelmissä.

Tämän tyyppiset anturit kuuluvat antureiden generaattorityyppiin. Tällaisten antureiden rakenne ja tarkoitus on erilainen. Niitä voidaan käyttää muuttuvien ja kiinteiden magneettikenttien parametrien määrittämiseen. Tässä katsauksessa tarkastellaan jatkuvassa magneettikentässä toimivan anturin toimintaperiaatetta.

Induktiivisten antureiden toimintaperiaate perustuu vaihtuvan magneettikentän kykyyn indusoida sähkövirta johtimeen. Tässä tapauksessa johtimessa esiintyvä induktio-EMF on verrannollinen sen läpi kulkevan magneettivuon muutosnopeuteen.

Mutta kiinteässä kentässä magneettivuo ei muutu. Siksi kiinteän magneettikentän parametrien mittaamiseen käytetään antureita, joissa on vakionopeudella pyörivä kela. Tässä tapauksessa magneettivuo muuttuu tietyllä jaksollisuudella. Kelan liittimien jännite määräytyy vuon muutosnopeuden (käämin kierrosten lukumäärän) ja kelan kierrosten lukumäärän mukaan.

Tunnettujen tietojen mukaan tasaisen magneettikentän magneettisen induktion suuruus on helppo laskea.

Anturin rakenne on esitetty kuvassa. Se koostuu johtimesta, joka voi olla moottorin akselilla sijaitseva kela. Jännitteen poistaminen pyörivästä kelasta suoritetaan harjoilla. Lähtöjännite kelan navoissa on vaihtojännite, jonka arvo on sitä suurempi, mitä suurempi on induktorin pyörimistaajuus ja mitä suurempi on magneettikentän induktio.

Hall-ilmiömagneettikenttäanturit käyttävät ilmiötä, jossa liikkuvat sähkövaraukset vuorovaikuttavat magneettikentän kanssa.

Vaikutuksen olemus on havainnollistettu kuvassa. Puolijohdekiekon läpi kulkee virta ulkoisesta lähteestä.

Levy on magneettikentässä, joka läpäisee sen virran kulkua vastaan ​​kohtisuorassa suunnassa. Magneettikentässä, Lorentzin voiman vaikutuksesta, elektronit poikkeavat suoraviivaisesta liikkeestä. Tämä voima siirtää niitä suuntaan, joka on kohtisuorassa magneettikentän suuntaan ja virran suuntaan.

Tällöin levyn yläreunassa on enemmän elektroneja kuin pohjassa, ts. on potentiaaliero. Tämä potentiaaliero aiheuttaa lähtöjännitteen - Hall-jännitteen - ilmestymisen. Hall-jännite on verrannollinen virtaan ja magneettikentän induktioon. Levyn läpi kulkevan virran vakioarvolla sen määrää vain magneettikentän induktion arvo (kuva vasemmalla).

Antureiden herkät elementit on valmistettu ohuista puolijohdelevyistä tai -kalvoista. Nämä elementit liimataan tai ruiskutetaan alustoille ja on varustettu johdoilla ulkoisia liitäntöjä varten.

Tällaisilla anturielementeillä varustetuille magneettikenttäantureille on ominaista korkea herkkyys ja lineaarinen lähtösignaali. Niitä käytetään laajalti automaatiojärjestelmissä, kodinkoneissa ja eri yksiköiden toiminnan optimointijärjestelmissä.