ماژول و سنسور مغناطیس و قطب نما

 

مغناطیس چیست؟

مغناطیس سنج مگنومتر ابزاریست جهت اندازه گیری مغناطیس میدان های مغناطیسی، سنسور های مغناطیسی از آهنربای الکتریکی یا آهن رباع دایمی ساخته شده اند که از جریان های برق AC و DC استفاده میکنند. سنسور های مغناطیسی در میدان های مغناطیسی کار میکنند و با توجه به مقدار بار میدان مغناطیسی ویژگی های آنها تغییر پیدا میکند.یکی دیگر از مزایای سنسور های مغناطیسی این است که در آنها از هیچ اتصال فیزیکی و مکانیکی بین قسمت های ثابت و متحرک وجود نداشته به همین دلیل طول عمر زیادی خواهند داشت. سنسور های مغناطیسی به دلیل توانایی بالایی که در تحمل شرایط محیطی دارند میتوان از آنها در ماشین آلات سنگین و اتومبیل که محیطی چرب و آلوده دارند استفاده کرد.

سنسور القایی DC

این سنسور ها به دو صورت نرمال بسته (N.C) و نرمال باز (N.O) هستند که اگر خروجی منفی باشد از نوع NPN و اگر خروجی مثبت شد از نوع PNP هستند

سنسور القایی AC

این نوع سنسور به صورت سری استفاده میشود و شامل دو نوع، صورت نرمال بسته (N.C) و نرمال باز (N.O) هستند.

تاریخچه

ابتدایی ترین مغناطیس سنج که توانست شدت مغناطیسی مطلق را اندازه گیری کند توسط کارل فریدریش گاوس در سال 1833 اختراع شد و پیشرفت قابل توجهی در قرن نوزدهم شامل اثر Hall Effect بود که هنوز هم به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد.

مگنتومترها به طور گسترده ای برای اندازه گیری میدان مغناطیسی زمین و درمسایل علمی و عملی ژئوفیزیکی برای تشخیص ناهنجاری های مغناطیسی از انواع مختلف استفاده می شود. آنها همچنین برای تشخیص زیردریایی در ارتش استفاده می شوند. در نتیجه، در بعضی از کشورها مانند ایالات متحده، کانادا و استرالیا، مغناطیس سنج حساس تر به عنوان فناوری نظامی استفاده میشود.

مگنتومترها می توانند به عنوان فلزیاب نیز مورد استفاده قرار گیرند آنها می توانند تنها فلزات مغناطیسی را شناسایی و پیدا کنند، فلزات مشابهی را در مکان های خیلی عمیق نسبت به فلزیاب های معمولی پیدا کنند؛ آنها قادر به تشخیص اشیاء بزرگ مانند اتومبیل ها در ده ها متر دور تر از خود هستند، درحالی که دامنه ی فلزیاب ها به ندرت بیش از 2 متر است.

در سال های اخیر، مغناطیس سنج ها به اندازه ای کوچک شده اند که می توانند در مدارهای مجتمع با هزینه بسیار کم گنجانده شده، و در حال افزایش استفاده از آنها به عنوان قطب نماهای کوچک (MEMS سنسور میدان مغناطیسی)

میدانهای مغناطیسی

میدان مغناطیسی مقادیر بردار است که با هر دو قدرت و جهت مشخص می شود. قدرت یک میدان مغناطیسی را با  واحد تسلا اندازه گیری میکنند که در واحد SI و در GAuss در سیستم cgs واحد اندازه گیریگفته میشود. 10،000 گاوس برابر با یک تسلا است.اندازه گیری میدان مغناطیسی زمین اغلب در واحدهای nanotesla nT، که همچنین گاما نامیده می شود، گفته میشود که میدان مغناطیسی زمین می تواند از 20،000 تا 80،000 nT متفاوت باشد بسته به موقعیت مکانی، نوسانات میدان مغناطیسی زمین به ترتیب 100 نانومتر است و تغییرات میدان مغناطیسی به علت انحرافات مغناطیسی می تواند در محدوده picotesla pT باشد. Gaussmeters و teslameters مغناطیس سنج هستند که به ترتیب در واحد گاوس یا تسلا اندازه گیری می شوند. در برخی موارد، مغناطیس سنج اصطلاحی است که برای ابزار استفاده می شود که زمینه های کمتر از 1 میلی لیتر را اندازه گیری می کند (mT) و گاس متر برای کسانی که بیش از 1 متر است اندازه گیری می شود. 

Magnetometer یا سنسور مغناطیسی مطلق میتواند میزان مطلقیت مغناطیس میدان مغناطیسی را اندازه گیری می کند، با استفاده از کالیبراسیون داخلی یا ثابت های فیزیکی شناخته شده سنسور مغناطیسی مغناطیس سنج نسبی میدان میدان مغناطیسی یا میدان مغناطیسی را نسبت به یک خط پایه ثابت اما غیرقابل تقویت اندازه گیری می کند. همچنین متغیرهای نامیده می شود، برای اندازه گیری تغییرات در میدان مغناطیسی از مغناطیس سنج نسبی استفاده می شود.