Foarte des, la construirea diferitelor generatoare sau motoare electrice, este necesar să se determine polul unui magnet. Aproape fiecare persoană știe de la lecțiile de fizică de la școală că un magnet are doi poli: nord (indicat cu albastru prin litera „N”) și sud (indicat cu roșu prin litera „S”).
Acest detector electronic simplu vă va ajuta să identificați numele polului unui magnet. Pentru a-l construi, nu aveți nevoie de piese și componente rare.
Detectorul folosește un senzor Hall ca senzor, care poate fi scos dintr-un răcitor de computer vechi. Din fericire, toată lumea are o mulțime de astfel de „bine” acum.
După cum știți, ventilatoarele computerelor au un motor fără perii. Care constă din două înfășurări pe armătură și un element de comutare - un senzor Hall. Acest senzor comută înfășurările în funcție de poziția inelului magnetic mobil situat în rotor.

Circuitul ventilatorului


Acest element are patru pini. Două sunt sursa de alimentare și două ieșiri la care se află puterea în funcție de câmpul magnetic. Adică, nivelul de putere poate fi doar pe unul dintre pini.

Circuit detector magnetic


În loc de înfășurări, vom conecta LED-uri multicolore printr-un rezistor de limitare. Vom alimenta întregul circuit de la o baterie rotundă de 3 volți.
Vom asambla circuitul pe o placă. Să afișăm puțin senzorul pe terminale.



Să verificăm. Singurul dezavantaj al acestui senzor este că nivelul este întotdeauna prezent la unul dintre terminale, indiferent de prezența unui câmp magnetic. Prin urmare, am adăugat un buton de pornire pentru a conecta circuitul la sursă. La final, funcționează așa: aduceți-l la magnet, apăsați butonul - LED-ul care indică câmpul se aprinde, asta este - butonul poate fi eliberat.




Am pus placa în carcasă de la un marker plat. Totul a ieșit foarte frumos. Drept urmare, am devenit proprietarul unui astfel de indicator de câmp magnetic de buzunar. Potrivit pentru agricultură.

Acest dispozitiv interesant vă permite să auziți lumea radiațiilor electromagnetice care ne înconjoară. Acesta convertește vibrațiile de înaltă frecvență ale radiațiilor generate de o varietate de dispozitive electronice într-o formă sonoră. Îl poți folosi lângă computere, tablete, telefoane mobile etc. Datorită acestuia, vei putea auzi sunete cu adevărat unice create de electronicele de operare.

Diagrama schematică

Schema presupune implementarea acestui efect cu un număr cât mai mic de radioelemente. Îmbunătățirile și corecțiile ulterioare sunt la discreția dvs. Unele valori ale părților le puteți adapta nevoilor dvs., altele sunt permanente.

Procesul de construire

Asamblarea necesită utilizarea unei plăci de cel puțin 15 x 24 de găuri și atenție deosebită se referă la aranjarea elementelor pe acesta. Fotografiile arată locația recomandată pentru fiecare dintre elementele radio și ce conexiuni trebuie făcute între ele. Jumperele de pe o placă de circuit imprimat pot fi realizate din fragmente de cablu sau picioare tăiate de la alte elemente (rezistoare, condensatoare) care rămân după instalare.

Mai întâi trebuie să lipiți bobinele L1 și L2. Este bine sa le indepartam unele de altele, ceea ce ne va oferi spatiu si va creste efectul stereo. Aceste bobine sunt element cheie circuite – se comportă ca niște antene care colectează radiațiile electromagnetice din mediu.

După lipirea bobinelor, puteți instala condensatoarele C1 și C2. Capacitatea lor este de 2,2 μF și determină frecvența de tăiere inferioară a sunetelor care vor fi auzite în căști. Cu cât valoarea capacității este mai mare, cu atât sunetele reproduse în sistem sunt mai mici. Cel mai puternic zgomot electromagnetic se află la 50 Hz, așa că este logic să îl filtrați.

Apoi, lipim rezistențe de 1 kOhm - R1 și R2. Aceste rezistențe, împreună cu R3 și R4 (390 kOhm), determină câștigul amplificatorului operațional din circuit. Inversarea tensiunii nu este deosebit de importantă în sistemul nostru.

Masa virtuală este rezistoarele R5 și R5 cu o rezistență de 100 kOhm. Sunt un simplu divizor de tensiune, care în acest caz va împărți tensiunea de 9 V la jumătate, deci din punct de vedere al circuitului m/s este alimentat de -4,5 V și +4,5 V în raport cu pământul virtual.

Puteți pune orice amplificator operațional cu pini standard în priză, de exemplu OPA2134, NE5532, TL072 și altele.

Conectăm bateria și căștile - acum putem folosi acest monitor acustic pentru a asculta câmpurile electromagnetice. Bateria poate fi lipită de placă cu bandă adezivă.

Caracteristici suplimentare

Ce se poate adăuga pentru a crește funcționalitatea? Controlul volumului - două potențiometre între ieșirea din circuit și mufa pentru căști. Comutator de alimentare - acum circuitul este pornit tot timpul până când bateria este deconectată.

În timpul testării, s-a dovedit că dispozitivul este foarte sensibil la sursa de câmp. Puteți auzi, de exemplu, cum este actualizat ecranul telefonului mobil sau cât de frumos cântă cablul USB în timpul transferului de date. Când este atașat la un difuzor pornit, funcționează ca un microfon obișnuit și destul de precis, care colectează câmpul electromagnetic al bobinei unui difuzor funcțional.

Arată bine pentru cablurile din perete, ca un localizator. Trebuie doar să creșteți basul prin creșterea tuturor celor 4 capacități la 10 µF. Dezavantajul este că există destul de mult zgomot și semnalul este, de asemenea, prea slab - aveți nevoie de un fel de amplificator de putere suplimentar, de exemplu.

Video cu detectorul HF în funcțiune

Discutați articolul DETECTOR DE CÂMPURI ELECTROMAGNETICE NEOBBINUIT

Diagrama de instalare experimentală

Ilustrație: Kasper Jensen și colab., 2016, arXiv:1601.03273

Oamenii de știință danezi și ruși au dezvoltat o metodă non-invazivă pentru măsurarea câmpului magnetic al nervilor individuali, care funcționează la temperatura camerei și are o sensibilitate practic nelimitată. Ei au raportat despre munca lor într-o publicație, a cărei imprimare preliminară este disponibilă pe arxiv.org.

Semnalul călătorește de-a lungul fibrelor nervoase în formă potenţialul electric actiuni. Înregistrarea activității electrice a nervilor este esențială pentru studierea fiziologiei sistemul nervosși diagnosticarea bolilor ei. Cu toate acestea, pentru a măsura potențialul electric al unei fibre nervoase, aceasta trebuie conectată la un microelectrod, care necesită intervenție chirurgicală. În plus, conexiunea electrodului în sine poate distorsiona caracteristicile semnalului.

Prin urmare, activitatea electrică a nervilor este măsurată prin câmpul magnetic pe care îl creează. Acest câmp este foarte slab și necesită metode extrem de precise pentru a-l înregistra. Din anii 1980, această metodă a fost magnetometrie folosind un interferometru cuantic supraconductor (SQUID, din engleză. CALMAR, SupraconductoareCuanticInterferențăDispozitiv). Această metodă este greoaie, costisitoare, necesită răcirea conductorului la temperaturi ultra-scăzute și poate măsura doar câmpul magnetic al nervului trecut prin bobina detectorului, ceea ce face imposibilă utilizarea acestuia în clinică.

Angajații universităților din Copenhaga și Sankt Petersburg au folosit un magnetometru optic atomic modificat de design propriu. Acțiunea sa se bazează pe capacitatea atomilor de gaz de cesiu de a polariza lumina sub influența unui câmp magnetic extern (cesiul a fost ales datorită presiunii ridicate a vaporilor, care asigură o mare precizie a măsurătorilor la temperatura camerei). Un laser este folosit ca sursă de lumină polarizată. Măsurătorile câmpului magnetic sunt efectuate în două moduri - constantă și pulsată. Toate acestea au ajutat la atingerea preciziei de măsurare limitată doar de efectele cuantice; dispozitivul este capabil să detecteze câmpuri magnetice cu o inductanță mai mică decât o picotesla (10 -12 tesla).

Senzorul, care este o cameră de vapori de cesiu, are un diametru interior de 5,3 milimetri și o grosime a peretelui de 0,85 milimetri, ceea ce permite măsurători de înaltă precizie să fie făcute la o distanță de patru milimetri de fibra nervoasă, adică de exemplu , prin piele. Testele asupra nervului sciatic al broaștei au făcut posibilă înregistrarea activității electrice a fibrelor nervoase și a modificărilor acesteia în timp real la temperatura camerei.

„Un astfel de magnetometru este potrivit pentru diagnosticarea medicală în domenii fiziologice și clinice precum cardiografia fetală, înregistrarea interacțiunilor sinaptice în retină și magnetoencefalografia”, scriu autorii studiului.

Producătorul detectorului de radiații electromagnetice GM3120 este compania chineză Benetech. Aparatul produs de companie este folosit pentru a măsura intensitatea câmpurilor electromagnetice. Utilizarea dispozitivului face posibilă determinarea calitativă mărimi fizice tensiunea și puterea curentului a radiațiilor electromagnetice emanate de diverse obiecte și aparate de uz casnic.

Detector de la producatorul Benetech

Principala zonă de specializare a Benetech este legată de producția de echipamente de măsurare. În toate industriile, diferite tipuri de instrumente sunt utilizate pentru a măsura tensiunea, presiunea, temperatura și alți parametri. Acestea includ:

  • manometre;
  • termometre;
  • wattmetre;
  • luxmetri;
  • multimetre etc.

Compania Benetech produce nu numai dispozitive industriale, ci și de uz casnic. Acestea includ
detectorul în cauză. Dispozitivul este potrivit pentru monitorizarea nivelului radiațiilor electromagnetice din jurul echipamentelor electrice, liniilor electrice și a aparatelor de uz casnic.

Pentru ușurință în utilizare, detectorul poate fi purtat în buzunar. Producătorul oferă
Posibilitatea instalarii dispozitivului pe o suprafata plana. Dispozitivul este capabil să detecteze eficient
prezenţa unui câmp electromagnetic, care are impact negativ asupra sănătății umane.

Producătorul oferă instrucțiuni pentru dispozitiv în engleză și rusă.

Toată documentația inclusă cu dispozitivul este furnizată consumatorului în limba chineză.

Pentru a vă ușura alegerea instrument de măsurare Instrucțiunile conțin toate specificațiile tehnice.

Benetech este un producător avansat de piață.

Pretul la care se vinde un tester de uz casnic de la aceasta firma este destul de mic.


Detectorul de la aceasta firma poate fi achizitionat de la diverse
site-uri web specializate sau în supermarketuri la un preț de 1080 de ruble. Ambalajul acestui produs conține informații despre producător și adresa sa de e-mail.

Modelul, realizat în versiunea chineză, are hieroglife pe suprafața carcasei.

Producătorul aprovizionează piața și versiunea in engleza dispozitive. Când cumpărați un detector, nu trebuie să atașați hieroglife de mare importanță, deoarece doar numerele de pe ecranul dispozitivului sunt necesare pentru măsurare.

Domeniul de aplicare al contorului Benetech

Scopul principal al testerului este legat de măsurarea câmpurilor electromagnetice. Acesta este cel mai mult
o mărime fizică cunoscută a apărut în stadiul originii universului. Lumina vizibilă este forma principală a indicatorului studiat de contor.

O analiză a câmpurilor electrice și magnetice a arătat că acestea fac parte din spectrul electromagnetic
radiații, care vine în următoarele tipuri:

  • electrice statice;
  • magnetic;
  • unde radio;
  • infraroşu;
  • cu raze X.


Domeniul de aplicare al dispozitivului este:

  • măsurarea intensității câmpului electromagnetic (EMF), care este generată de liniile electrice (PTL) sau diverse tipuri echipamente electronice;
  • detectarea cablului ascuns;
  • identificarea calității împământării echipamentelor electrice;
  • studiul nivelului de intensitate a radiațiilor emanate de la aparatele electrice de acasă;
  • studiul situației radiațiilor în apropierea centralelor electrice, liniilor de înaltă tensiune, fabricilor, instalațiilor militare, aeroporturilor.

SanPiN 2.1.2.1002-00 stabilește standardele maxime admise de igienă. ÎN Condițiile rusești Nivelul normal al radiației electromagnetice este considerat a fi de 10 μT. Pentru a preveni consecințele negative ale influenței factorului EMF, Organizația Mondială a Sănătății (OMS) recomandă un nivel de siguranță al acestui indicator egal cu 0,2 µT. În acest caz, trebuie luată în considerare incertitudinea în studierea efectelor influenței CEM.

Capacitățile detectorului


Testerul este util deoarece poate fi folosit pentru a măsura intensitatea radiațiilor electromagnetice de la aparatele și echipamentele electrice de uz casnic.

Detectorul vă permite să detectați prezența cablurilor ascunse în apartament.

Datorită senzorului încorporat, puteți afla rezultatele testelor, a căror optimitate depinde de prezența a 2 moduri.

Afișajul arată date digitale precise, care sunt măsurate în următoarele unități:

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


În timpul procesului de măsurare, puteți observa că o ușoară creștere a distanței poate reduce intensitatea câmpului.

În același timp, aparatele de uz casnic cu putere suficientă transmit câmpul electromagnetic la distanță.

Astfel, detectorul de la Benetech,
utilizat în viața de zi cu zi și în medii industriale, vă permite să controlați radiația electromagnetică în apropierea aparatelor electrice și a altor obiecte.

Utilizarea dispozitivului GM3120 face posibilă nu numai identificarea locației cablului în prealabil, ci și selectarea unui loc în care este posibil să așezați cu succes cabluri noi, să găuriți pereții și să instalați prize.

Odată cu expunerea excesivă și constantă la câmpurile electrice și magnetice de pe corpul uman, crește probabilitatea de a dezvolta anumite boli. Potrivit producătorului, dispozitivul este indispensabil celor diagnosticați cu patologii cardiovasculare.

Aspectul detectorului


Compact aspect detector, care amintește de un multimetru convențional, asigură calitatea utilizării dispozitivului. Corpul este portocaliu strălucitor și are părțile laterale nervurate. Acest lucru vă permite să țineți confortabil dispozitivul în mână.

Spatele testerului cu o placă cu parametrii principali ai dispozitivului oferă un compartiment pentru baterie. Este o baterie de tip Krona (9 V).

Corpul este proiectat astfel încât
Bateria nu poate fi introdusă incorect. Prezența unui mic afișaj monocrom în partea de sus a testerului vă permite să identificați indicatorii cantităților fizice.


Sub ecranul de pe corpul dispozitivului sunt 3 butoane care permit efectuarea măsurătorilor. Deasupra lui
este indicat domeniul de frecvenţă în care se pot efectua măsurători. Există și un loc alocat
pentru numele mărcii și numele modelului contorului.

Sub ecranul testerului se află inscripția „Tester de radiații electromagnetice”. Tradus din engleză
În limbaj, cuvântul „radiație” înseamnă radiație. Întreaga inscripție de sub afișaj se traduce prin „tester de radiații electromagnetice”, dar detectorul nu are nimic de-a face cu dispozitivele radioactive.

În dreapta inscripției se află un LED roșu care se declanșează când se depășește pragul de 40 V/m și/sau 0,4 μT. LED-ul începe să clipească atunci când este detectată depășirea limitelor permise. Când sunetul este pornit, dispozitivul emite un semnal sonor.

Avantajele și dezavantajele dispozitivului


Avantajul dispozitivului este că poate determina mediul de radiații electromagnetice în aer liber sau în interior.

Cu acest tester, sunt detectate doar cantități fizice aproximative, deoarece nu este un instrument de măsurare profesional.

Precizia detectorului declarată de producător nu face posibilă determinarea intensității câmpului electromagnetic fără eroare.

Avantajul testerului este capacitatea de a măsura intensitatea câmpului electromagnetic transmis de aparatele de uz casnic pe o anumită distanță.

Dispozitivul poate măsura radiația electromagnetică în intervalul de frecvență de până la 2000 MHz, astfel încât dispozitivul nu este capabil să răspundă la radiația WiFi.

Testerul are următoarele tipuri de avantaje care îl deosebesc de contoare similare:

  • mod de măsurare dual EMF;
  • prezența alarmelor sonore și luminoase;
  • afișarea valorilor de măsurare sub formă de mesaje text;
  • display cu trei zone;
  • posibilitatea de afișare simultană a rezultatelor măsurătorilor;
  • alarma automata daca citirile depasesc valorile sigure;
  • prezența unui indicator de încărcare a bateriei;
  • capacitatea de a opri automat iluminarea ecranului;
  • afișarea valorilor de măsurare medii și de vârf;
  • modul de economisire a energiei;
  • Funcția „HOLD” care păstrează datele pe afișaj.

Partea dreaptă a afișajului arată informații despre modul de funcționare și încărcarea rămasă a bateriei.
Puteți efectua măsurători cu dispozitivul chiar și pe întuneric. Acest lucru este permis datorită uniformei
lumina de fundal. Nu este prea luminos, ceea ce îl face plăcut pentru ochi. Din părțile laterale ale corpului
Contorul are elemente proeminente care fac mai confortabil să țineți dispozitivul în mână.

Caracteristici tehnice si echipamente

Înainte de a cumpăra un detector, este mai bine să vă familiarizați cu caracteristicile tehnice prezentate
în instrucțiunile pentru dispozitiv. Unitate de măsură câmp electric este V/m și magnetic -
µT Modelul de detector GM3120 are următorii parametri funcționali și tehnici pentru măsurarea câmpurilor electrice și respectiv magnetice:

  • treapta de măsurare este de 1 V/m, 0,01 μT;
  • alarma are o valoare de prag de 40 V/m, 0,4 µT.

Printre parametrii de măsurare furnizați la care ar trebui să acordați atenție se numără:
următoarele intervale:

  • câmp electric - 1-1999 V/m;
  • câmp magnetic - 0,01-19,99 µT;
  • frecvențe (timp de eșantionare) - 5-3500 MHz;
  • temperaturi de lucru - 0...+50°C.

Durata modului de testare este de aproximativ 0,4 secunde. Dispozitivul este capabil să funcționeze în condiții scăzute
iluminare și umiditate nu mai mult de 80% la o tensiune de funcționare de 9 V (1 baterie Krona). Display-ul LCD al dispozitivului are dimensiuni egale cu 43x32 mm. Greutatea contorului este de 146 g, iar dimensiunile lui sunt
130x65x30 mm. Aparatul vine cu instrucțiuni și o baterie în ambalajul original.

Principiul de funcționare al contorului GM3120

Principiul de functionare al testerului se bazeaza pe identificarea indicatorilor legati de masurarea urmatoarelor
mărimi fizice la o anumită distanță de obiectul radiației:

  • tensiunea care provoacă apariția unui câmp electric;
  • puterea curentului determinând apariția unui câmp magnetic.

Intensitatea câmpului electric este măsurată în volți pe metru (V/m), iar intensitatea câmpului magnetic este măsurată în amperi pe metru.
(A.m). Câmpul electric poate fi menținut chiar dacă dispozitivul este oprit. Ca
Pe măsură ce vă îndepărtați de dispozitiv, această cifră scade. Prezența unui câmp electric este neutralizată
majoritatea materialelor de construcție.

Indicatorul superior de pe afișaj reflectă date despre prezența unui câmp electric sau de joasă frecvență
radiatii. Valoarea maximă de citire este un prag egal cu 1999 V/m. Conform normelor
SanPiNa, valoarea nivelului maxim admis este de 500 V/m. Cel mai mare pericol
sunt obiecte care creează mare stres asupra spatiu deschis, De exemplu,
stâlpi de linii electrice.

Indicatorul inferior de pe afișajul dispozitivului vă permite să determinați câmpul magnetic sau frecvența înaltă
radiația măsurată în µT. Acest tip de radiații provine de la telefoane mobile, computere,
Televizoare etc. Nivelul maxim este considerat a fi 19,99 µT (microtesla). Prezența magnetică
câmpurile nu pot fi eliminate cu majoritatea materialelor de construcție.

Măsurarea câmpului electromagnetic

Inima dispozitivului de măsurare este un microcontroler WT56F216 cu un singur cip de tip universal. În stânga acestuia se află controlerul de afișare, echipat cu capacitatea de a gestiona memoria HT1621B. Deasupra microcontrolerului se află un amplificator operațional 27M2C. Toate acestea pot fi aflate dacă dezasamblați dispozitivul prin îndepărtarea capacului de pe corp.

Pentru a porni contorul, va trebui să-l reasamblați. Când este gata de plecare, îl puteți porni. În același timp, toate segmentele afișajului încep să se aprindă. Partea de sus a ecranului arată unitatea de putere a câmpului electric sau „V/m” (volți pe metru). În partea de jos a afișajului, este afișat „µT” (microtesla), adică un multiplu unitar al lui T, care este 0,000001 T (tesla). Aceasta este o unitate de măsură a inducției magnetice, densitatea de flux a inducției magnetice.

Există un mic LED roșu sub afișaj. Dacă nivelul permis este depășit, acesta clipește roșu. Pentru a efectua măsurători, dispozitivul trebuie pornit și apoi adus la maximum distanta apropiata la dispozitivul de uz casnic cu marginea de sus. Există o antenă la capătul detectorului, deci trebuie îndreptată cu această latură către obiectul studiat.

Aparatul emite automat un semnal sonor și luminos dacă rezultatul măsurării îl depășește pe cel sigur
sens. Sub display sunt 3 butoane:

  1. Butonul de mai jos. Pornește/oprește alimentarea dispozitivului (iluminarea ecranului), pentru care butonul este apăsat și menținut.
  2. Buton HOLD/BEEP. Apăsarea scurtă vă permite să salvați valoarea afișată în prezent pe ecran cu o apăsare lungă, sunetul se va porni/opri atunci când norma setată este depășită.
  3. Butonul „AVG/VPP”. Comută dispozitivul în modul mediu/vârf.

Butonul AVG\VPP comută modul de măsurare. Dacă modul VPP vă permite să înregistrați valoarea maximă de citire pe ecran, atunci AVG este furnizat pentru măsurătorile dinamice efectuate de tester. Citirile se pot schimba de 3 ori pe secundă.
O revizuire a detectorului GM3120 utilizat pentru măsurarea câmpurilor electromagnetice dezvăluie principalul
avantajele acestui dispozitiv.

Astfel, contorul produs de compania chineză Benetech este un aparat compact. Dispozitivul este sigur pentru oameni. Poate fi folosit pentru a vă menține propria sănătate pentru a elimina sursele de radiații electromagnetice, a căror normă depășește valoarea stabilită de SanPiN.

Despre ce este acest articol?

Pentru a determina parametrii câmpului magnetic, se folosesc senzori de câmp magnetic. Principiul funcționării lor se bazează pe patru fenomene fizice. Articolul descrie proiectarea diferitelor tipuri de detectoare de câmp magnetic. Avantajele și dezavantajele fiecărei implementări.
Poti sa te uiti si la alte articole. De exemplu, „Principiul de funcționare al testerelor de duritate Brinell, Vickers și Rockwell” sau „Ce este testarea nedistructivă, unde și cum este utilizată”.

Există destul de multe dispozitive pentru detectarea și măsurarea parametrilor câmpului magnetic, motiv pentru care sunt folosite în multe domenii, atât pur tehnice, cât și de zi cu zi. Acești detectoare sunt utilizați în sistemele legate de sarcinile de navigație, măsurarea unghiului de rotație și direcția mișcării, determinarea coordonatele unui obiect, recunoașterea „prietenului sau inamicului” etc.

Gama largă de aplicații ale unor astfel de senzori necesită utilizarea diferitelor proprietăți ale câmpului magnetic pentru implementarea lor. Această lucrare discută principiile de funcționare inerente senzorilor de câmp magnetic:

  • folosind efectul Wiegand;
  • magnetorezistiv;
  • inducţie;
  • lucrul la efectul Hall;

Senzori Wiegand

Funcționarea senzorului se bazează pe un efect descoperit de omul de știință american Wigand. Esența efectului Wiegand este următoarea. Când un fir feromagnetic este introdus într-un câmp magnetic, în acesta are loc o schimbare spontană a polarizării magnetice. Acest fenomen se observă atunci când sunt îndeplinite două condiții. În primul rând, firul trebuie să aibă un special compozitia chimica(52% cobalt, 10% vanadiu - vialloy) și o structură în două straturi (poza din dreapta). În al doilea rând, intensitatea câmpului magnetic trebuie să fie peste o anumită valoare de prag - pragul de aprindere.

Momentul modificării polarizării firului poate fi observat folosind un inductor situat lângă fir. Impulsul de tensiune inductiv la bornele sale atinge câțiva volți. Când direcția câmpului magnetic se schimbă, polaritatea impulsurilor induse se schimbă. În prezent, efectul este explicat prin rate diferite de reorientare a magneților elementari în miezul magnetic moale și învelișul magnetic dur al firului.

Designul senzorilor Wiegand conține un inductor și un fir Wiegand. Când polarizarea firului se schimbă, bobina înfășurată în jurul lui înregistrează această schimbare.

Elementele de detectare Wiegand sunt utilizate în debitmetre, viteză, unghi de rotație și senzori de poziție. În plus, una dintre cele mai frecvente utilizări ale acestui element este în sistemele de citire a cărților de identitate, pe care le folosim cu toții zilnic. Când este aplicată un card magnetizat, intensitatea câmpului se modifică, la care reacționează senzorul Wiegand.

Avantajele senzorului Wiegand includ independența față de influența câmpurilor electrice și magnetice externe, un domeniu larg de temperatură de funcționare (-80 ° ... +260 ° C) și funcționare fără sursă de alimentare.

Senzorii de câmp magnetic magnetorezistiv conțin un magnetorezistor ca element sensibil. Principiul de funcționare al senzorului este efectul modificării rezistenței ohmice a materialului în zona câmpului magnetic. Acest efect este cel mai pronunțat în materialele semiconductoare. Modificarea rezistenței lor poate fi cu câteva ordine de mărime mai mare decât cea a metalelor.

Esența fizică a efectului este următoarea. Când un element semiconductor cu un curent care curge se află într-un câmp magnetic, forțele Lorentz acționează asupra electronilor. Aceste forțe fac ca mișcarea purtătorilor de sarcină să se abată de la rectiliniu, să o îndoaie și, prin urmare, să o prelungească. Și prelungirea căii dintre bornele unui element semiconductor este echivalentă cu o modificare a rezistenței acestuia.

Într-un câmp magnetic, modificarea lungimii „căii” electronilor este determinată de poziția relativă a vectorilor de magnetizare ai acestui câmp și de câmpul curentului care curge. Când se modifică unghiul dintre câmpul și vectorii de curent, rezistența se schimbă și proporțional.

Astfel, cunoscând valoarea rezistenței senzorului, se pot judeca caracteristicile cantitative ale câmpului magnetic.

Magnetorezistența depinde în mare măsură de proiectarea magnetorezistorului. Din punct de vedere structural, senzorul de câmp magnetic este un magnetoresistor, constând dintr-un substrat cu o bandă semiconductoare amplasată pe acesta. Concluziile sunt marcate pe bandă.

Pentru a elimina influența efectului Hall, dimensiunile benzii semiconductoare sunt menținute în anumite toleranțe - lățimea acesteia trebuie să fie mult mai mare decât lungimea. Dar astfel de senzori au rezistență scăzută, astfel încât numărul necesar de benzi sunt plasate pe un substrat și conectate în serie.

În același scop, senzorul este adesea realizat sub forma unui disc Corbino. Senzorul este alimentat prin conectarea la bornele situate în centrul discului și de-a lungul circumferinței acestuia. În absența unui câmp magnetic, calea curentului este dreaptă și direcționată de la centrul discului către periferie de-a lungul razei. În prezența unui câmp magnetic, FEM Hall nu apare, deoarece discul nu are fețe opuse. Rezistența senzorului se modifică - sub influența forțelor Lorentz, căile de curent sunt îndoite.

Senzorii de acest tip, datorită sensibilității lor ridicate, pot măsura modificări minore ale stării câmpului magnetic și al direcției acestuia. Ele sunt utilizate în sistemele de navigație, magnetometrie, recunoașterea modelelor și determinarea poziției obiectului.

Senzorii de acest tip aparțin tipului de senzori generator. Designul și scopurile unor astfel de senzori sunt diferite. Ele pot fi utilizate pentru a determina parametrii câmpurilor magnetice variabile și staționare. Această recenzie discută principiul de funcționare al unui senzor care funcționează într-un câmp magnetic constant.

Principiul de funcționare al senzorilor de inducție se bazează pe capacitatea unui câmp magnetic alternativ de a induce un curent electric într-un conductor. În același timp fem indus, care apare într-un conductor, este proporțională cu viteza de modificare a fluxului magnetic prin acesta.

Dar într-un câmp staționar, fluxul magnetic nu se modifică. Prin urmare, pentru a măsura parametrii unui câmp magnetic staționar, senzori cu o bobină de inductanță care se rotește cu viteza constanta. În acest caz, fluxul magnetic se va modifica cu o anumită periodicitate. Tensiunea la bornele bobinei va fi determinată de rata de schimbare a fluxului (numărul de spire ale bobinei) și numărul de spire ale bobinei.

Folosind date cunoscute, mărimea inducției magnetice a unui câmp magnetic uniform este ușor de calculat.

Designul senzorului este prezentat în figură. Este format dintr-un conductor, care poate fi un inductor situat pe arborele motorului electric. Tensiunea este îndepărtată din bobina rotativă folosind perii. Tensiunea de ieșire la bornele bobinei reprezintă o tensiune alternativă, a cărei mărime este mai mare, cu cât viteza de rotație a inductorului este mai mare și cu atât este mai mare inducția magnetică a câmpului.

Senzorii de câmp magnetic cu efect Hall utilizează fenomenul de interacțiune între mișcare sarcini electrice cu un câmp magnetic.

Esența efectului este ilustrată de figură. Curentul curge prin placă semiconductoare dintr-o sursă externă.

Placa se află într-un câmp magnetic care o pătrunde într-o direcție perpendiculară pe mișcarea curentului. Într-un câmp magnetic, sub influența forței Lorentz, electronii se abat de la mișcare rectilinie. Această forță îi deplasează într-o direcție perpendiculară pe direcția câmpului magnetic și pe direcția curentului.

În acest caz, vor exista mai mulți electroni la marginea superioară a plăcii decât la marginea inferioară, adică. apare o diferență de potențial. Această diferență de potențial provoacă apariția tensiunii de ieșire - tensiunea Hall. Tensiunea Hall este proporțională cu curentul și inducția câmpului magnetic. La o valoare constantă a curentului prin placă, acesta este determinat doar de valoarea inducției câmpului magnetic (figura din stânga).

Elementele sensibile pentru senzori sunt realizate din plachete sau filme subțiri semiconductoare. Aceste elemente sunt lipite sau pulverizate pe substraturi și prevăzute cu știfturi pentru conexiuni externe.

Senzorii de câmp magnetic cu astfel de elemente sensibile se caracterizează prin sensibilitate ridicată și semnal de ieșire liniar. Sunt utilizate pe scară largă în sistemele de automatizare, aparate de uz casnic și sisteme de optimizare a funcționării diferitelor unități.