Нужен Датчик Для Измерения Магнитного Поля

[Taer]

Потратил три дня на гугление но к сожалению не могу самостоятельно разобраться в вопросе, посему прошу совета у уважаемых специалистов понимающих в этом побольше моего.

Перед мной стоит следующая задача.

Имеем некий прибор, размерами скажем 40 на 40 см. Прибор излучает слабое, порядка 100µG - 1nG(точнее сложно сказать),неоднородное, магнитное поле. Частота изменения магнитного поля лежит в пределах 10-1000Гц, присутствуют импульсные всплески.

Да, измерение проводить необходимо в обычных условиях, без наличия магнитного экранирования.

Мне необходимо это поле как-то регистрировать, и декодировать.

Вопрос в том чем и как производить регистрацию.

Различно города сквид магнетометры сразу отбрасываем в виду дороговизны и размера оных.

В сети нагуглил целый спектр полупроводниковых датчиков, холла, магниторезисторов, с встроенными микроконтроллерами, итд, но не могу понять какой из них мне необходим и необходим ли вообще?

Быть может мне лучше воспользоваться обычными катушками индуктивности? Намотать самому или купить подходящие?

Бюджет мой пока до 500$...

Подумываю использовать несколько мелких датчиков вместе, для увеличения чувствительности и отнимать с выхода каждого компенсирующий сигнал от удаленного датчика.

Ну и обложить такими "блоками" исследуемое устройство со всех сторон.

Потом данные будут оцифровываться и записывается на комп.

Заранее спасибо за ответы.

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[asmvvv1]

Я думаю, что самый лучший вриант будет, это сделать предварительный усилитель для линейного входа ПК, и подключить его к самодельной катушки, а на ПК есть осциллограф, смотри,записывй, анализируй, все как пожелаешь.

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[Taer]

Я думаю, что самый лучший вриант будет, это сделать предварительный усилитель для линейного входа ПК, и подключить его к самодельной катушки, а на ПК есть осциллограф, смотри,записывй, анализируй, все как пожелаешь.

Вопрос в том какой катушкой, какой сердечник, какой провод итд.

Или же все же полупроводниковый магнитодатчик лучше.

[Реклама]

Выбираем схему BMS для заряда литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ очень важен контроль процесса заряда и разряда для избегания воздействия внешнего зарядного напряжения после достижения 100% заряда. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список таких решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[oldmao]

Для похожей задачи разобрал реле РЭС-22 с катушкой на 27 вольт. Именно этой катушкой и воспользовался, просто снял контактные группы и их толкатель.

[_VN_]

Чувствительность катушки индуктивности как датчика зависит от частоты.

Датчик Холла от датчика положения ротора вентилятора или привода жёсткого диска меньше по габаритам.

[vitalik_1984]

Есть датчики холла на четыре вывода.Показывает прямое и обратное поле, стоит недорого, частоту контролера повыше и можно анализировать в принципе даже несколько датчиков.Через дифференциальный усилитель на ацп.Только ацп нужно внешнее.так как частота преобразования ацп контроллера как правило ограничена(по опыту AVR).

[asmvvv1]

Я думаю, что самый лучший вриант будет, это сделать предварительный усилитель для линейного входа ПК, и подключить его к самодельной катушки, а на ПК есть осциллограф, смотри,записывй, анализируй, все как пожелаешь.

Вопрос в том какой катушкой, какой сердечник, какой провод итд.

Или же все же полупроводниковый магнитодатчик лучше.

При хорошем предварительном усилителе и одного витка хватит, ну а если чуствитльность слабая, то каличиство витков надо увеличивать

[EM576AUD3AS5_129077]

Можно использовать м/головку от магнитофона (унивирсальную), далее усилитель воспроизведения и детектор (индикатор уровня) - для этого, можно просто разобрать магнитофон.

[Taer]

Сила магнитного поля которое мне надо измерять на 5 порядков меньше чем у поверхности магнитной ленты...

От сюда собственно и вопрос, потому как я неуверен можно ли его измерять обычными средствами, а если можно то чем и как.

Видимо таки придется попробовать сразу несколько вариантов.

Кстати, если говорить о катушке индуктивности, какая форма предпочтительнее, торик или стержень? И какой материал сердечника? Я тут слышал что-то про пермаллой.

Изменено 22 августа, 2012 пользователем Taer

[oldmao]

Тор тем и хорош, что всё магнитное поле внутри, не рассеивается. А следовательно - и на внешнее поле реакция минимальная. Так что нужен соленоид, для ваших частот набор из тонкого (0,25...0,3 мм) пермаллоя.

PS Хотя в реле и сплошной сердечник, но звуковые частоты (до 4 кГц точно) снимает он неплохо: делал бесконтактный датчик для снятия сигнала с телефонной линии.

Изменено 22 августа, 2012 пользователем oldmao

[vitalik_1984]

Есть еще вариант сделать вместо датчика полевой транзистор. В устройстве под названием кабель треккер это свойство полевика используют. В принципе я схему видел- очень простая и даже для динамика мощности хватает.Там уже как нужно можно отрегулировать

[Taer]

Тор тем и хорош, что всё магнитное поле внутри, не рассеивается. А следовательно - и на внешнее поле реакция минимальная. Так что нужен соленоид, для ваших частот набор из тонкого (0,25...0,3 мм) пермаллоя.

PS Хотя в реле и сплошной сердечник, но звуковые частоты (до 4 кГц точно) снимает он неплохо: делал бесконтактный датчик для снятия сигнала с телефонной линии.

Спасибо за ответ.

набор из тонкого (0,25...0,3 мм) пермаллоя.

Не очень понял что это означает. Не могли бы для незнакомых с специфичной терминологией объяснить, что означает "набор"?

[IMXO]

вы тут о чем разговор ведете? какие катушки? какие датчики Холла и ежи с ним?

чувствительность лучших ДХ на уровне 1-5мТл , 1Гс=0,1мТл, те 10-50Гс....

о каких измерениях идет речь:

Прибор излучает слабое, порядка 100µG - 1nG(точнее сложно сказать)

те от 10^-9Гс до 10^-5Гс - разница в десять порядков с тем что можно реально измерить

[Taer]

вы тут о чем разговор ведете? какие катушки? какие датчики Холла и ежи с ним?

чувствительность лучших ДХ на уровне 1-5мТл , 1Гс=0,1мТл, те 10-50Гс....

о каких измерениях идет речь:

Прибор излучает слабое, порядка 100µG - 1nG(точнее сложно сказать)

те от 10^-9Гс до 10^-5Гс - разница в десять порядков с тем что можно реально измерить

Датчики холла наноТеслы ловят.

Я вот смотрю в сторону феррозондов, но неуверен что их можно сделать достаточно миниатюрными.

[oldmao]

что означает "набор"?

Как сердечник трансформатора устроен - в курсе? Он набран из Ш и I пластин. Сделан не цельным для уменьшения потерь на вихревые токи. Чем выше частота - тем тоньше должны быть пластины. Так вот для вас нужно набирать сердечник из I пластин указанной толщины. Изменено 24 августа, 2012 пользователем oldmao

[Taer]

что означает "набор"?

Как сердечник трансформатора устроен - в курсе? Он набран из Ш и I пластин. Сделан не цельным для уменьшения потерь на вихревые токи. Чем выше частота - тем тоньше должны быть пластины. Так вот для вас нужно набирать сердечник из I пластин указанной толщины.

Понятно, спасибо.

[Alexeyslav]

А вас не беспокоит магнитное поле земли, которое имеет порядок 50микроТесла? оно влиять на результат измерения не будет?

Можно в принципе взять за основу электронный компас на основе чувствительных датчиков холла, считывать значение только одной оси.

На катушках обеспечить чувствительность на частоте 10Гц - нужна приличная индуктивность самой катушки! Это надо рассчитывать. Причем, по вашим техническим требованиям на 10Гц - эта частота должна быть в полосе пропускания, а это значит что катушку надо рассчитывать исходя из ослабления на частоте 10Гц не более чем 5дБ, значит она будет весьма чувствительной к частоте и 1Гц и немного меньше, из этого следует что прибор будет весьма чувствителен к положению катушки относительно магнитного поля земли, нужно экранирование и измерительной части и измеряемого прибора.

Для увеличения чувствительности помимо применения ферромагнетиков, можно еще этот сердечник выполнять в виде гантельки - в районе катушки - сужение поперечного сечения, это даст пропорциональное увеличение плотности магнитного поля, но имеет смысл если катушка небольшой толщины по отношению к этой части сердечника. А из этого следует, что нужно мотать много витков очень тонким проводом. И сверху намотать размагничивающую катушку. Перед каждым измерением надо будет размагничивать сердечник.

Вот кстати есть вроде бы аналогичная тема

Изменено 24 августа, 2012 пользователем Alexeyslav

[Dvpm53]

Чувствительность датчика Холла примерно 500 мВ/Тл, уровни тепловых и др. шумов поряка единиц микротесла, поэтому их, наверное, не получится использовать для таких слабых полей как единицы мкГс. Разное по датчикам Холла: http://sensorse.com/page16.html