Ang detector ay magnetic. gm3120 electromagnetic field detector

Ang tagagawa ng electromagnetic radiation detector na GM3120 ay ang kumpanyang Tsino na Benetech. Ang aparato na ginawa ng kumpanya ay ginagamit upang sukatin ang intensity ng mga electromagnetic field. Ang paggamit ng aparato ay ginagawang posible na husay na matukoy ang mga pisikal na halaga ng boltahe at kasalukuyang ng electromagnetic radiation na nagmumula sa iba't ibang mga bagay at kagamitan sa sambahayan.

Detector mula sa tagagawa ng Benetech

Ang pangunahing lugar ng espesyalisasyon ng Benetech ay nauugnay sa paggawa ng mga kagamitan sa pagsukat. Sa anumang industriya, ang iba't ibang uri ng mga instrumento ay ginagamit upang sukatin ang boltahe, presyon, temperatura at iba pang mga parameter. Kabilang dito ang:

  • manometer;
  • mga thermometer;
  • wattmeter;
  • mga luxometer;
  • multimeter, atbp.

Gumagawa ang Benetech hindi lamang pang-industriya, kundi pati na rin sa mga uri ng sambahayan ng mga device. Kabilang dito ang
itinuturing na detector. Ang aparato ay angkop para sa pagsubaybay sa antas ng electromagnetic radiation sa paligid ng mga de-koryenteng kagamitan, mga linya ng kuryente, mga gamit sa bahay.

Para sa kadalian ng paggamit, ang detektor ay maaaring dalhin sa isang bulsa. Nagbibigay ang tagagawa
ang kakayahang i-install ang aparato sa isang patag na ibabaw. Ang aparato ay epektibong nakakakita
ang pagkakaroon ng isang electromagnetic field na may negatibong epekto sa kalusugan ng tao.

Nagbibigay ang manufacturer ng mga tagubilin para sa device sa English at Russian.

Ang lahat ng dokumentasyong kasama ng device ay ibinibigay sa consumer sa wikang Chinese.

Upang mapadali ang pagpili ng isang instrumento sa pagsukat, ang lahat ng mga teknikal na katangian ay ipinahiwatig sa mga tagubilin.

Ang Benetech ay isang advanced na tagagawa sa merkado.

Ang halaga ng pagbebenta ng isang household tester mula sa kumpanyang ito ay medyo mababa.


Ang detektor mula sa kumpanyang ito ay maaaring mabili sa iba't-ibang
mga dalubhasang site o sa mga supermarket sa presyong 1080 rubles. Ang packaging ng produktong ito ay naglalaman ng impormasyon tungkol sa tagagawa, ang kanyang email address.

Ang modelo, na ginawa sa Chinese na bersyon, ay may mga hieroglyph sa ibabaw ng kaso.

Nagbibigay din ang tagagawa ng Ingles na bersyon ng device sa merkado. Kapag bumibili ng isang detektor, hindi ka maaaring magbigay ng malaking kahalagahan sa mga hieroglyph, dahil ang mga numero lamang sa screen ng device ang kailangan para sa pagsukat.

Saklaw ng Benetech Meter

Ang pangunahing layunin ng tester ay nauugnay sa pagsukat ng mga electromagnetic field. Ito pinaka
ang kilalang pisikal na dami ay lumitaw sa yugto ng pagsilang ng uniberso. Ang nakikitang liwanag ay ang pangunahing anyo ng indicator na pinag-aralan ng metro.

Ang isang pagsusuri sa mga electric at magnetic field ay nagsiwalat na ang mga ito ay bahagi ng spectrum ng electromagnetic
radiation, na sa mga sumusunod na uri:

  • static na elektrikal;
  • magnetic;
  • alon ng radyo;
  • infrared;
  • x-ray.


Ang saklaw ng aparato ay:

  • pagsukat ng intensity ng electromagnetic field (EMF), na nabuo ng mga linya ng kuryente (TL) o iba't ibang uri ng elektronikong kagamitan;
  • nakatagong cable detection;
  • pagkilala sa kalidad ng saligan ng mga de-koryenteng kagamitan;
  • pag-aaral ng antas ng intensity ng radiation na nagmumula sa mga electrical appliances sa bahay;
  • pag-aaral ng sitwasyon ng radiation malapit sa mga power plant, high-voltage lines, pabrika, military installations, airports.

Itinatag ng SanPiN 2.1.2.1002-00 ang pinakamataas na pinahihintulutang pamantayan sa kalinisan. Sa mga kondisyon ng Russia, ang normal na antas ng electromagnetic radiation ay itinuturing na 10 µT. Upang maiwasan ang mga negatibong kahihinatnan ng impluwensya ng EMF factor, inirerekomenda ng World Health Organization (WHO) ang isang ligtas na antas ng tagapagpahiwatig na ito, katumbas ng 0.2 μT. Sa kasong ito, ang kawalan ng katiyakan sa pag-aaral ng mga epekto ng impluwensya ng EMF ay dapat isaalang-alang.

Mga Tampok ng Detektor


Kapaki-pakinabang ang tester dahil magagamit ito upang sukatin ang intensity ng electromagnetic radiation mula sa mga electrical appliances at appliances sa bahay.

Pinapayagan ka ng detector na makita ang pagkakaroon ng mga nakatagong mga kable sa apartment.

Salamat sa built-in na sensor, maaari mong malaman ang mga resulta ng pagsubok, ang pinakamainam na kung saan ay depende sa pagkakaroon ng 2 mga mode.

Ang display ay nagpapakita ng tumpak na numerical data, na sinusukat sa mga sumusunod na unit:

  • electric field - V/m;
  • magnetic field - µt.


Sa panahon ng mga pagsukat, makikita na ang bahagyang pagtaas ng distansya ay maaaring mabawasan ang lakas ng field.

Kasabay nito, ang mga kagamitan sa sambahayan na may sapat na kapangyarihan ay nagpapadala ng electromagnetic field sa isang distansya.

Kaya, ang detector mula sa Benetech,
ginagamit sa pang-araw-araw na buhay at sa mga pang-industriyang kapaligiran, ay nagbibigay-daan sa iyo na kontrolin ang electromagnetic radiation malapit sa mga electrical appliances at iba pang mga bagay.

Ang paggamit ng GM3120 device ay ginagawang posible hindi lamang upang matukoy ang lokasyon ng cable nang maaga, ngunit din upang pumili ng isang lugar kung saan posible na matagumpay na maglagay ng mga bagong kable, mag-drill ng mga pader, at mag-install ng mga socket.

Sa labis at patuloy na pagkakalantad sa mga electric at magnetic field sa katawan ng tao, ang posibilidad na magkaroon ng ilang mga sakit ay tumataas. Ayon sa tagagawa, ang aparato ay kailangang-kailangan para sa mga nasuri na may mga cardiovascular pathologies.

Hitsura ng detector


Ang compact na hitsura ng detector, na kahawig ng isang maginoo na multimeter, ay nagsisiguro sa kalidad ng paglalapat ng instrumento. Ang matingkad na orange na katawan ay may ribed sides. Nagbibigay-daan ito sa iyong kumportableng hawakan ang device sa iyong kamay.

Ang likod ng tester na may isang plato ng mga pangunahing parameter ng aparato ay nagbibigay para sa isang kompartimento ng baterya. Ito ay isang uri ng baterya na "Krona" (9 V).

Ang katawan ay idinisenyo sa paraang iyon
ang baterya ay hindi maaaring maipasok nang hindi tama. Ang pagkakaroon ng isang maliit na display ng monochrome sa itaas na bahagi ng tester ay nagbibigay-daan sa iyo upang makilala ang mga tagapagpahiwatig ng mga pisikal na dami.


Sa ilalim ng screen sa katawan ng device ay mayroong 3 button na nagbibigay ng mga sukat. sa itaas niya
ay nagpapahiwatig ng saklaw ng dalas kung saan maaaring gawin ang mga sukat. May lugar din
para sa pangalan ng tatak at pangalan ng modelo ng metro.

Sa ilalim ng screen ng tester mayroong isang inskripsyon na "Electromagnetic Radiation Tester". Isinalin mula sa Ingles
wika ang salitang "radiasyon" ay nangangahulugang radiation. Ang buong inskripsiyon sa ilalim ng display ay isinasalin bilang "electromagnetic radiation tester", ngunit ang detector ay walang kinalaman sa mga radioactive device.

Sa kanan ng inskripsyon mayroong isang pulang LED na na-trigger kapag ang threshold ay lumampas sa 40 V / m at / o 0.4 μT. Magsisimulang mag-flash ang LED kapag may nakitang overshoot. Kapag naka-on ang tunog, naglalabas ang device ng signal ng beeping.

Mga kalamangan at disadvantages ng device


Ang bentahe ng aparato ay maaari nitong matukoy ang kapaligiran ng electromagnetic radiation sa open air o sa loob ng bahay.

Sa tester na ito, tinatayang mga pisikal na dami lamang ang nakikita, dahil hindi ito kabilang sa mga propesyonal na instrumento sa pagsukat.

Ang katumpakan ng detektor na idineklara ng tagagawa ay hindi ginagawang posible upang matukoy ang lakas ng electromagnetic field nang walang error.

Ang bentahe ng tester ay ang kakayahang sukatin ang lakas ng electromagnetic field na ipinadala ng mga gamit sa bahay sa isang tiyak na distansya.

Gamit ang device, masusukat mo ang electromagnetic radiation sa frequency range hanggang 2000 MHz, kaya hindi makakatugon ang device sa WiFi radiation.

Ang tester ay may mga sumusunod na uri ng mga pakinabang na nakikilala ito mula sa mga katulad na metro:

  • dalawahan na mode ng pagsukat ng EMF;
  • ang pagkakaroon ng tunog at liwanag na mga alarma;
  • output ng mga halaga ng pagsukat sa anyo ng mga pahiwatig ng teksto;
  • display na may tatlong zone;
  • posibilidad ng sabay-sabay na pagpapakita ng mga resulta ng pagsukat;
  • awtomatikong alarma kung sakaling lumampas sa mga ligtas na halaga;
  • ang pagkakaroon ng tagapagpahiwatig ng singil ng baterya;
  • ang kakayahang awtomatikong patayin ang backlight ng screen;
  • pagpapakita ng average at peak na mga halaga ng mga sukat;
  • mode ng pag-save ng kuryente;
  • ang function na "HOLD" na nagtataglay ng data sa display.

Ang kanang bahagi ng display ay nagpapakita ng impormasyon tungkol sa operating mode, ang natitirang lakas ng baterya.
Posibleng gumawa ng mga sukat gamit ang device sa dilim. Posible ito salamat sa uniporme
backlight. Ito ay hindi masyadong maliwanag, na ginagawang kasiya-siya sa mata. Sa gilid ng katawan
Ang metro ay may nakausli na elemento na nagbibigay ng mas kumportableng paghawak sa device sa kamay.

Mga pagtutukoy at kagamitan

Bago bumili ng isang detektor, mas mahusay na maging pamilyar sa mga teknikal na katangian nito, na ipinakita
sa mga tagubilin para sa device. Ang yunit ng pagsukat para sa electric field ay V/m, at para sa magnetic field ito ay
µT. Ang modelo ng GM3120 detector ay may mga sumusunod na functional at teknikal na mga parameter para sa pagsukat ng mga electric at magnetic field, ayon sa pagkakabanggit:

  • ang hakbang sa pagsukat ay 1 V/m, 0.01 μT;
  • ang alarma ay may threshold value na 40 V/m, 0.4 µT.

Kabilang sa mga ibinigay na mga parameter ng pagsukat, na dapat mong bigyang pansin, ay namumukod-tangi
ang mga sumusunod na hanay:

  • electric field - 1-1999 V / m;
  • magnetic field - 0.01-19.99 μT;
  • mga frequency (oras ng sampling) - 5-3500 MHz;
  • mga temperatura sa pagpapatakbo — 0…+50°C.

Ang oras ng mode ng pagsubok ay humigit-kumulang 0.4 segundo. Ang instrumento ay may kakayahang gumana sa mababang
pag-iilaw at halumigmig na hindi hihigit sa 80% sa isang operating boltahe na 9 V (1 Krona na baterya). Ang LCD display ng device ay may mga sukat na katumbas ng 43x32 mm. Ang bigat ng metro ay 146 g, at ang mga sukat nito ay
130x65x30 mm. Kasama sa set na may device sa orihinal na packaging ang mga tagubilin at baterya.

Paano Gumagana ang GM3120 Meter

Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng tester ay batay sa pagkakakilanlan ng mga tagapagpahiwatig na nauugnay sa pagsukat ng mga sumusunod
pisikal na dami sa isang tiyak na distansya mula sa radiation object:

  • boltahe, na siyang sanhi ng electric field;
  • kasalukuyang nagdudulot ng magnetic field.

Ang lakas ng isang electric field ay sinusukat sa volts bawat metro (V/m), habang ang isang magnetic field ay sinusukat sa amperes bawat metro.
(A/m). Ang electric field ay kayang magpatuloy kahit na naka-off ang device. Bilang
lumayo sa device, bumababa ang figure na ito. Ang pagkakaroon ng isang electric field ay neutralized
karamihan sa mga materyales sa gusali.

Ang itaas na indicator sa display ay nagpapakita ng data sa pagkakaroon ng isang electric field o mababang frequency
radiation. Ang maximum na pagbabasa ay isang threshold na 1999 V/m. Ayon sa mga regulasyon
SanPiN, ang halaga ng maximum na pinahihintulutang antas ay 500 V / m. pinakamalaking panganib
ay mga bagay na lumilikha ng maraming pag-igting sa bukas na espasyo, halimbawa,
mga poste ng kuryente.

Ang mas mababang indicator sa display ng device ay nagbibigay-daan sa iyo upang matukoy ang magnetic field o high-frequency
sinusukat ang radiation sa μT. Ang ganitong uri ng radiation ay nagmumula sa mga mobile phone, computer,
Mga TV, atbp. Ang pinakamataas na antas ay itinuturing na 19.99 µT (microtesla). Ang pagkakaroon ng isang magnetic
ang mga patlang ay hindi maaaring alisin sa karamihan ng mga materyales sa gusali.

Pagsukat ng electromagnetic field

Ang puso ng aparato sa pagsukat ay isang single-chip microcontroller na WT56F216 ng isang unibersal na uri. Sa kaliwa nito ay isang display controller na nilagyan ng HT1621B memory management capability. Sa itaas ng microcontroller mayroong isang operational amplifier 27M2C. Ang lahat ng ito ay mahahanap kung i-disassemble mo ang device sa pamamagitan ng pag-alis ng takip mula sa case.

Upang i-on ang metro, kakailanganin mong muling buuin ito. Kapag handa na itong umalis, maaari mo itong i-on. Kasabay nito, lumiwanag ang lahat ng mga segment ng display. Ipinapakita sa itaas ng screen ang unit ng lakas ng electric field, o "V/m" (volts per meter). Sa ibaba ng display, ipinapakita ang “µT” (microtesla), ibig sabihin, isang unit multiple ng T, na 0.000001 T (tesla). Ito ay isang yunit ng pagsukat ng magnetic induction, ang flux density ng magnetic induction.

Sa ibaba ng display ay isang maliit na pulang LED. Kung lumampas sa pinahihintulutang antas, ito ay kumikislap na pula. Upang magsagawa ng mga sukat, ang aparato ay dapat na naka-on, at pagkatapos ay dalhin nang mas malapit hangga't maaari sa aparato ng sambahayan na may itaas na gilid. May antenna sa dulo ng detector, kaya dapat itong idirekta sa gilid na ito sa bagay na pinag-aaralan.

Ang aparato ay awtomatikong naglalabas ng sound-light signal kung ang resulta ng pagsukat ay lumampas sa ligtas
ibig sabihin. Sa ibaba ng display ay 3 mga pindutan:

  1. button sa ibaba. Ino-on/i-off ang power ng device (backlight ng screen), kung saan pinindot at pinindot ang button.
  2. Button ng HOLD/BEEP. Ang pagpindot sa madaling sabi ay nagbibigay-daan sa iyo na i-save ang kasalukuyang ipinapakita na halaga sa screen, sa isang mahabang pagpindot, ang tunog ay mag-on / off kapag nalampasan ang itinakdang rate.
  3. Button ng AVG/VPP. Itinatakda ang instrumento sa average/peak mode.

Pinapalitan ng AVG\VPP button ang mode ng pagsukat. Kung pinapayagan ka ng VPP mode na ayusin ang maximum na halaga ng mga pagbabasa sa screen, ibibigay ang AVG para sa dynamic na pagsukat na isinagawa ng tester. Maaaring magbago ang mga pagbabasa ng 3 beses bawat segundo.
Ang isang pagsusuri ng GM3120 detector na ginamit upang sukatin ang electromagnetic field ay nagsiwalat ng pangunahing
mga pakinabang ng device na ito.

Kaya, ang meter na ginawa ng kumpanyang Tsino na Benetech ay isang compact na aparato. Ang aparato ay ligtas para sa mga tao. Maaari itong magamit upang mapanatili ang sariling kalusugan upang maalis ang mga pinagmumulan ng electromagnetic radiation, na ang pamantayan ay lumampas sa halagang itinatag ng SanPiN.

Scheme ng experimental setup

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

Ang mga siyentipikong Danish at Ruso ay nakabuo ng isang hindi nagsasalakay na pamamaraan para sa pagsukat ng magnetic field ng mga indibidwal na nerbiyos na gumagana sa temperatura ng silid at may halos walang limitasyong sensitivity. Iniulat nila ang kanilang trabaho sa isang publikasyon, ang preprint nito ay makukuha sa arxiv.org.

Ang signal ay kumakalat sa kahabaan ng mga nerve fibers sa anyo ng isang electrical action potential. Ang pagre-record ng electrical activity ng nerves ay kritikal para sa pag-aaral ng physiology ng nervous system at pag-diagnose ng mga sakit nito. Gayunpaman, upang masukat ang potensyal na elektrikal ng isang nerve fiber, kinakailangan upang ikonekta ito sa isang microelectrode, na nangangailangan ng interbensyon sa kirurhiko. Bilang karagdagan, ang koneksyon ng elektrod mismo ay maaaring makapinsala sa mga katangian ng signal.

Samakatuwid, ang aktibidad ng elektrikal ng mga nerbiyos ay sinusukat ng magnetic field na nilikha nito. Ang patlang na ito ay napakahina at ang mga napakatumpak na pamamaraan ay kinakailangan upang mairehistro ito. Mula noong 1980s, ang magnetometry gamit ang isang superconducting quantum interferometer (SQUID) ay nagsilbi bilang isang paraan. SQUID, SuperconductingQuantumPanghihimasokaparato). Ang pamamaraang ito ay mahirap, mahal, nangangailangan ng konduktor na palamig sa ultralow na temperatura, at maaari lamang masukat ang magnetic field ng nerve na dumaan sa detector coil, na ginagawang imposible ang paggamit nito sa klinika.

Gumamit ng binagong optical atomic magnetometer ang mga empleyado ng Copenhagen at St. Petersburg Unibersidad ng kanilang sariling disenyo. Ang pagkilos nito ay batay sa kakayahan ng mga gaseous na cesium atom na magpolarize ng liwanag sa ilalim ng pagkilos ng isang panlabas na magnetic field (pinili ang cesium dahil sa mataas na presyon ng saturated vapor nito, na nagsisiguro ng mataas na katumpakan ng pagsukat sa temperatura ng silid). Ang isang laser ay ginagamit bilang isang mapagkukunan ng polarized na liwanag. Ang magnetic field ay sinusukat sa dalawang mga mode - pare-pareho at pulsed. Ang lahat ng ito ay nakatulong upang makamit ang katumpakan ng pagsukat na limitado lamang ng mga quantum effect; ang aparato ay nakakakita ng mga magnetic field na may inductance na mas mababa sa isang picotesla (10 -12 tesla).

Ang sensor, na isang silid ng singaw ng cesium, ay may panloob na diameter na 5.3 mm at isang kapal ng pader na 0.85 mm, na nagpapahintulot sa mga pagsukat ng mataas na katumpakan sa layong apat na milimetro mula sa nerve fiber, iyon ay, halimbawa, sa pamamagitan ng balat. Ang mga pagsubok sa sciatic nerve ng palaka ay naging posible upang mairehistro ang electrical activity ng nerve fibers at ang mga pagbabago nito sa real time sa temperatura ng kuwarto.

"Ang ganitong magnetometer ay angkop para sa mga medikal na diagnostic sa mga physiological at klinikal na lugar tulad ng fetal cardiography, pagpaparehistro ng mga synaptic na pakikipag-ugnayan sa retina at magnetoencephalography," ang mga may-akda ng pag-aaral ay sumulat.

Kadalasan, kapag nagtatayo ng iba't ibang mga de-koryenteng generator o motor, kinakailangan upang matukoy ang poste ng isang magnet. Halos bawat tao, mula sa mga aralin sa paaralan sa pisika, alam na ang isang magnet ay may dalawang poste: hilaga (ipinahiwatig sa asul na may titik na "N") at timog (ipinahiwatig sa pula at ang titik na "S").
Ang simpleng electronic detector na ito ay tutulong sa iyo na matukoy ang pangalan ng poste ng magnet. Upang maitayo ito, hindi mo kailangan ng mga kakaunting bahagi at bahagi.
Bilang isang sensor sa detector, ginagamit ang isang Hall sensor, na maaaring i-desolder mula sa isang lumang cooler mula sa isang computer. Sa kabutihang palad, ang lahat ay may ganitong "mahusay" ngayon nang maramihan.
Tulad ng alam mo, ang mga tagahanga ng computer ay may brushless motor. Na binubuo ng dalawang armature windings at isang switching element - isang Hall sensor. Pinapalitan ng sensor na ito ang windings depende sa posisyon ng movable magnetic ring na matatagpuan sa impeller.

Sirkit ng fan


Ang elementong ito ay may apat na output. Dalawa ang power supply, at dalawang output, kung saan ibinibigay ang kuryente, depende sa magnetic field. Iyon ay, ang antas ng kapangyarihan ay maaari lamang sa isa sa mga output.

Diagram ng isang magnetic detector


Para sa lugar ng windings, ikokonekta namin ang mga multi-colored na LED sa pamamagitan ng isang nililimitahan na risistor. Papaganahin namin ang buong circuit mula sa isang 3 volt na baterya ng uri ng "tablet".
Isasama namin ang circuit sa isang breadboard. Ilabas natin ang sensor nang kaunti sa mga konklusyon.



Sinusuri namin. Ang tanging kawalan ng sensor na ito ay ang antas ay palaging naroroon sa isa sa mga output, anuman ang pagkakaroon ng isang magnetic field. Samakatuwid, nagdagdag ako ng power button upang ilipat ang circuit gamit ang pinagmulan. Bilang isang resulta, ito ay gumagana tulad nito: dinala ito sa magnet, pinindot ang pindutan - ang LED na nagpapahiwatig ng patlang na naiilawan, iyon lang - ang pindutan ay maaaring ilabas.




Itinulak ko ang board sa case mula sa isang flat marker. Ang lahat ay naging napakaganda. Bilang isang resulta, ako ay naging may-ari ng naturang pocket magnetic field indicator. Angkop sa ekonomiya.

Tungkol saan ang artikulong ito

Ginagamit ang mga sensor ng magnetic field upang matukoy ang mga parameter ng magnetic field. Ang prinsipyo ng kanilang operasyon ay batay sa apat na pisikal na phenomena. Inilalarawan ng artikulo ang aparato ng iba't ibang uri ng magnetic field detector. Mga kalamangan at kahinaan ng bawat pagpapatupad.
Maaari mo ring makita ang iba pang mga artikulo. Halimbawa, "Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng mga hardness tester ayon kay Brinell, Vickers at Rockwell" o "Ano ang non-destructive testing, kung saan at paano ito inilalapat".

Mayroong maraming mga aparato para sa pag-detect at pagsukat ng mga parameter ng magnetic field, kaya naman ginagamit ang mga ito sa maraming lugar, parehong teknikal at domestic. Ang mga detector na ito ay ginagamit sa mga system na may kaugnayan sa mga gawain ng pag-navigate, pagsukat ng anggulo ng pag-ikot at direksyon ng paggalaw, pagtukoy ng mga coordinate ng isang bagay, pagkilala sa "kaibigan o kaaway", atbp.

Ang malawak na saklaw ng naturang mga sensor ay nangangailangan ng paggamit ng iba't ibang mga katangian ng magnetic field para sa kanilang pagpapatupad. Sa papel na ito, isinasaalang-alang namin ang mga prinsipyo ng operasyon na naka-embed sa mga sensor ng magnetic field:

  • gamit ang Wiegand effect;
  • magnetoresistive;
  • pagtatalaga sa tungkulin;
  • nagtatrabaho sa epekto ng Hall;

Mga sensor ng Wiegand

Ang operasyon ng sensor ay batay sa epekto na natuklasan ng American scientist na si Wiegand. Ang kakanyahan ng epekto ng Wiegand ay ipinakita sa mga sumusunod. Kapag ang isang ferromagnetic wire ay ipinakilala sa isang magnetic field, isang kusang pagbabago sa magnetic polarization ay nangyayari sa loob nito. Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay sinusunod kapag ang dalawang kondisyon ay natutugunan. Una, ang wire ay dapat magkaroon ng isang espesyal na komposisyon ng kemikal (52% kobalt, 10% vanadium - vicalloy) at isang dalawang-layer na istraktura (figure sa kanan). Pangalawa - ang lakas ng magnetic field ay dapat na higit sa isang tiyak na halaga ng threshold - ignition threshold.

Ang sandali ng pagbabago sa polariseysyon ng kawad ay maaaring maobserbahan gamit ang isang inductor na matatagpuan sa tabi ng kawad. Sa kasong ito, ang inductive voltage pulse sa mga terminal nito ay umabot sa ilang volts. Kapag nagbabago ang direksyon ng magnetic field, nagbabago ang polarity ng sapilitan na mga pulso. Sa kasalukuyan, ang epekto ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng iba't ibang mga rate ng reorientation ng elementarya magnet sa magnetically soft core at magnetically hard shell ng wire.

Ang disenyo ng mga sensor ng Wiegand ay naglalaman ng isang inductor at isang Wiegand wire. Kapag nagbago ang polarization ng wire, nakukuha ng coil na sugat sa paligid nito ang pagbabagong ito.

Ginagamit ang mga elemento ng Wiegand sensing sa mga flow meter, bilis, anggulo at mga sensor ng posisyon. Bilang karagdagan, ang isa sa mga pinakakaraniwang aplikasyon ng elementong ito ay sa mga sistema ng pagbabasa ng ID card na ginagamit nating lahat sa araw-araw. Kapag inilapat ang isang magnetized card, nagbabago ang lakas ng field, kung saan tumutugon ang Wiegand sensor.

Ang mga bentahe ng sensor ng Wiegand ay kinabibilangan ng kalayaan mula sa impluwensya ng mga panlabas na electric at magnetic field, isang malawak na hanay ng temperatura ng operasyon (-80° ... +260°C), operasyon nang walang pinagmumulan ng kuryente.

Magnetoresistive magnetic field sensors ay naglalaman ng isang magnetoresistor bilang isang sensitibong elemento. Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng sensor ay nakasalalay sa epekto ng pagbabago ng ohmic resistance ng materyal sa lugar ng magnetic field. Ang epektong ito ay pinaka-binibigkas sa mga materyales na semiconductor. Ang pagbabago sa kanilang pagtutol ay maaaring ilang mga order ng magnitude na mas malaki kaysa sa mga metal.

Ang pisikal na kakanyahan ng epekto ay ang mga sumusunod. Kapag ang isang elemento ng semiconductor na may dumadaloy na kasalukuyang ay matatagpuan sa isang magnetic field, ang mga puwersa ng Lorentz ay kumikilos sa mga electron. Ang mga puwersang ito ay nagiging sanhi ng paggalaw ng mga carrier ng singil na lumihis mula sa isang tuwid na linya, yumuko ito at, dahil dito, pahabain ito. At ang pagpapahaba ng landas sa pagitan ng mga terminal ng isang elemento ng semiconductor ay katumbas ng pagbabago ng paglaban nito.

Sa isang magnetic field, ang pagbabago sa haba ng "landas ng paglalakbay" ng mga electron ay dahil sa magkaparehong posisyon ng mga magnetization vectors ng field na ito at ang field ng dumadaloy na kasalukuyang. Kapag ang anggulo sa pagitan ng field at kasalukuyang mga vector ay nagbabago, ang paglaban ay nagbabago rin nang proporsyonal.

Kaya, alam ang halaga ng paglaban ng sensor, maaaring hatulan ng isa ang dami ng mga katangian ng magnetic field.

Ang magnetoresistance ay lubos na nakasalalay sa disenyo ng magnetoresistor. Sa istruktura, ang magnetic field sensor ay isang magnetoresistor, na binubuo ng isang substrate na may isang semiconductor strip na matatagpuan dito. Ang mga konklusyon ay iginuhit sa strip.

Upang maalis ang impluwensya ng Hall effect, ang mga sukat ng semiconductor strip ay pinananatili sa loob ng ilang mga tolerance - ang lapad nito ay dapat na mas malaki kaysa sa haba. Ngunit ang mga naturang sensor ay may mababang pagtutol, kaya ang kinakailangang bilang ng mga piraso ay inilalagay sa isang substrate at konektado sa serye.

Para sa parehong layunin, ang sensor ay madalas na ginawa sa anyo ng isang Corbino disk. Ang sensor ay pinapagana sa pamamagitan ng pagkonekta sa mga terminal na matatagpuan sa gitna ng disk at sa kahabaan ng circumference nito. Sa kawalan ng magnetic field, ang landas ng kasalukuyang ay tuwid at nakadirekta mula sa gitna ng disk hanggang sa paligid sa kahabaan ng radius. Sa pagkakaroon ng isang magnetic field, ang Hall EMF ay hindi lumabas, dahil ang disk ay walang kabaligtaran na mga mukha. Ang paglaban ng sensor ay nagbabago - sa ilalim ng impluwensya ng mga puwersa ng Lorentz, ang kasalukuyang mga landas ay baluktot.

Ang mga sensor ng ganitong uri, dahil sa kanilang mataas na sensitivity, ay maaaring masukat ang mga bahagyang pagbabago sa estado ng magnetic field at direksyon nito. Ginagamit ang mga ito sa mga sistema ng nabigasyon, magnetometry, pagkilala ng pattern at pagpoposisyon ng bagay.

Ang mga sensor ng ganitong uri ay nabibilang sa uri ng generator ng mga sensor. Ang disenyo at layunin ng naturang mga sensor ay iba. Maaari silang magamit upang matukoy ang mga parameter ng variable at nakatigil na magnetic field. Isinasaalang-alang ng pagsusuri na ito ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang sensor na tumatakbo sa isang palaging magnetic field.

Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng mga inductive sensor ay batay sa kakayahan ng isang alternating magnetic field na mag-udyok ng isang electric current sa isang conductor. Sa kasong ito, ang induction EMF na lumilitaw sa konduktor ay proporsyonal sa rate ng pagbabago ng magnetic flux sa pamamagitan nito.

Ngunit sa isang nakatigil na larangan, ang magnetic flux ay hindi nagbabago. Samakatuwid, upang sukatin ang mga parameter ng isang nakatigil na magnetic field, ang mga sensor na may isang inductor na umiikot sa isang pare-pareho ang bilis ay ginagamit. Sa kasong ito, magbabago ang magnetic flux sa isang tiyak na periodicity. Ang boltahe sa mga terminal ng coil ay matutukoy ng rate ng pagbabago ng flux (bilang ng mga pagliko ng coil) at ang bilang ng mga pagliko ng coil.

Ayon sa kilalang data, ang magnitude ng magnetic induction ng isang pare-parehong magnetic field ay madaling kalkulahin.

Ang disenyo ng sensor ay ipinapakita sa figure. Binubuo ito ng isang konduktor, na maaaring isang inductor na matatagpuan sa baras ng motor. Ang pag-alis ng boltahe mula sa isang umiikot na coil ay isinasagawa gamit ang mga brush. Ang output boltahe sa mga terminal ng coil ay isang alternating boltahe, ang halaga nito ay mas malaki, mas malaki ang dalas ng pag-ikot ng inductor at mas malaki ang magnetic field induction.

Ginagamit ng mga Hall effect magnetic field sensor ang phenomenon ng interaksyon ng mga gumagalaw na electric charges na may magnetic field.

Ang kakanyahan ng epekto ay inilalarawan ng pigura. Ang isang kasalukuyang dumadaloy sa semiconductor wafer mula sa isang panlabas na pinagmulan.

Ang plato ay nasa isang magnetic field na tumatagos dito sa direksyong patayo sa kasalukuyang daloy. Sa isang magnetic field, sa ilalim ng impluwensya ng Lorentz force, ang mga electron ay lumihis mula sa isang rectilinear motion. Ang puwersang ito ay naglilipat sa kanila sa isang direksyon na patayo sa direksyon ng magnetic field at sa direksyon ng kasalukuyang.

Sa kasong ito, magkakaroon ng mas maraming mga electron sa itaas na gilid ng plato kaysa sa ibaba, i.e. may potensyal na pagkakaiba. Ang potensyal na pagkakaiba na ito ay nagiging sanhi ng hitsura ng boltahe ng output - ang boltahe ng Hall. Ang boltahe ng Hall ay proporsyonal sa kasalukuyang at magnetic field induction. Sa isang pare-parehong halaga ng kasalukuyang sa pamamagitan ng plato, ito ay tinutukoy lamang ng halaga ng magnetic field induction (figure sa kaliwa).

Ang mga sensitibong elemento para sa mga sensor ay gawa sa manipis na mga semiconductor plate o pelikula. Ang mga elementong ito ay nakadikit o nag-spray sa mga substrate at binibigyan ng mga lead para sa mga panlabas na koneksyon.

Ang mga magnetic field sensor na may ganitong mga elemento ng sensing ay nailalarawan sa pamamagitan ng mataas na sensitivity at isang linear na output signal. Malawakang ginagamit ang mga ito sa mga sistema ng automation, mga gamit sa sambahayan at mga sistema para sa pag-optimize ng operasyon ng iba't ibang mga yunit.

Nagbibigay-daan sa iyo ang kawili-wiling device na ito na marinig ang mundo ng electromagnetic radiation na nakapaligid sa amin. Kino-convert nito ang mataas na dalas ng mga vibrations ng radiation na nabuo ng iba't ibang mga elektronikong aparato sa isang naririnig na anyo. Magagamit mo ito malapit sa mga computer, tablet, mobile phone, atbp. Salamat dito, maririnig mo ang tunay na kakaibang mga tunog na nilikha ng gumaganang electronics.

circuit diagram

Ipinapalagay ng scheme ang pagpapatupad ng epektong ito sa pinakamaliit na posibleng bilang ng mga elemento ng radyo. Ang mga karagdagang pagpapabuti at pagwawasto ay nasa iyong paghuhusga. Ang ilang mga halaga ng detalye na maaari mong piliin para sa iyong mga pangangailangan, ang iba ay permanente.

Proseso ng pagpupulong

Ang pagpupulong ay nagsasangkot ng paggamit ng isang breadboard na hindi bababa sa 15 x 24 na butas, at ang partikular na atensyon ay binabayaran sa layout ng mga elemento dito. Ipinapakita ng mga larawan ang inirerekumendang lokasyon ng bawat isa sa mga elemento ng radyo at kung anong mga koneksyon ang gagawin sa pagitan nila. Ang mga jumper sa isang naka-print na circuit board ay maaaring gawin mula sa mga fragment ng cable o gupitin ang mga binti mula sa iba pang mga elemento (resistor, capacitor) na nananatili pagkatapos ng kanilang pag-install.

Una kailangan mong maghinang ang mga coils L1 at L2. Mabuti na ilayo sila sa isa't isa, na magbibigay sa atin ng espasyo at magpapataas ng stereo effect. Ang mga coil na ito ang pangunahing elemento ng circuit - kumikilos sila tulad ng mga antenna na kumukolekta ng electromagnetic radiation mula sa kapaligiran.

Pagkatapos ng paghihinang ng mga coils, maaari kang mag-install ng mga capacitor C1 at C2. Ang kanilang kapasidad ay 2.2 uF at tinutukoy ang mas mababang cutoff frequency ng mga tunog na maririnig sa mga headphone. Kung mas mataas ang halaga ng kapasidad, mas mababa ang mga tunog na nilalaro sa system. Karamihan sa malakas na electromagnetic na ingay ay nasa frequency na 50 Hz, kaya makatuwirang i-filter ito.

Susunod, maghinang ang 1 kΩ resistors - R1 at R2. Ang mga resistor na ito, kasama ang R3 at R4 (390 kOhm), ay tumutukoy sa pakinabang ng operational amplifier sa circuit. Ang pagbaligtad ng boltahe ay walang partikular na kahalagahan sa aming system.

Virtual mass - resistors R5 at R5 na may pagtutol na 100 kOhm. Ang mga ito ay isang simpleng divider ng boltahe, na sa kasong ito ay maghahati ng 9 V, kaya mula sa punto ng view ng circuit, ang m / s ay pinalakas ng -4.5 V at +4.5 V na may paggalang sa virtual na masa.

Maaari kang maglagay ng anumang operational amplifier na may mga karaniwang output sa socket, halimbawa OPA2134, NE5532, TL072 at iba pa.

Ikinonekta namin ang baterya at mga headphone - ngayon ay magagamit na namin ang acoustic monitor na ito para makinig sa mga electromagnetic field. Maaaring idikit ang baterya sa board gamit ang adhesive tape.

Mga karagdagang tampok

Ano ang maaaring idagdag upang madagdagan ang pag-andar? Ang kontrol ng volume ay dalawang potentiometer sa pagitan ng output ng circuit at ng headphone jack. Power switch - ngayon ang circuit ay naka-on sa lahat ng oras hanggang sa madiskonekta ang baterya.

Sa panahon ng pagsubok, lumabas na ang aparato ay napaka-sensitibo sa pinagmulan ng field. Maaari mong marinig, halimbawa, kung paano nagre-refresh ang screen sa isang mobile phone, o kung gaano kaganda ang pagkanta ng USB cable habang naglilipat ng data. Naka-attach sa kasamang loudspeaker, gumagana ito tulad ng isang regular at medyo tumpak na mikropono, na kinokolekta ang electric magnetic field ng coil ng gumaganang speaker.

Mukhang maganda para sa mga cable sa dingding, sa paraan ng tagahanap ng ruta. Kailangan mo lamang na itaas ang bass sa pamamagitan ng pagtaas ng lahat ng 4 na kapasidad sa 10 microfarads. Ang kawalan ay masyadong maraming ingay at ang signal ay masyadong mahina - kailangan mo ng ilang uri ng karagdagang power amplifier, halimbawa, sa.

Video ng pagpapatakbo ng RF detector

Talakayin ang artikulong UNUSUAL ELECTROMAGNETIC FIELDS DETECTOR