Ovaj zanimljiv uređaj vam omogućava da čujete svijet elektromagnetnog zračenja koji nas okružuje. Transformiše vibracije visoke frekvencije zračenje koje stvaraju različiti elektronski uređaji u zvučnom obliku. Možete ga koristiti u blizini računara, tableta, mobilni telefoni itd. Zahvaljujući njemu, moći ćete čuti zaista jedinstvene zvukove koje stvara radna elektronika.

Šematski dijagram

Shema pretpostavlja realizaciju ovog efekta sa najmanjim mogućim brojem radioelemenata. Dalja poboljšanja i ispravke su po vašem nahođenju. Neke vrijednosti dijelova možete prilagoditi svojim potrebama, druge su trajne.

Proces izgradnje

Za montažu je potrebna upotreba matične ploče od najmanje 15 x 24 rupe, a posebna pažnja se poklanja postavljanju elemenata na nju. Fotografije pokazuju preporučenu lokaciju svakog od radio elemenata i kakve veze između njih napraviti. Jumpers on štampana ploča mogu se napraviti od fragmenata kabla ili odsjeći noge od drugih elemenata (otpornika, kondenzatora) koji su ostali nakon njihove instalacije.

Prvo morate zalemiti zavojnice L1 i L2. Dobro ih je odmaknuti jedno od drugog, što će nam dati prostora i povećati stereo efekat. Ove zavojnice su ključni element kola - djeluju kao antene koje prikupljaju elektromagnetno zračenje iz okoline.

Nakon lemljenja zavojnica, možete instalirati kondenzatore C1 i C2. Njihov kapacitet je 2,2 μF i određuje donju graničnu frekvenciju zvukova koji će se čuti u slušalicama. Što je veća vrijednost kapacitivnosti, to su niži zvukovi koji se reprodukuju u sistemu. Najjači elektromagnetni šum leži na 50 Hz, pa ga ima smisla filtrirati.

Zatim lemimo otpornike od 1 kOhm - R1 i R2. Ovi otpornici, zajedno sa R3 i R4 (390 kOhm), određuju pojačanje operacionog pojačala u kolu. Inverzija napona nije posebno važna u našem sistemu.

Virtuelna masa su otpornici R5 i R5 sa otporom od 100 kOhm. Oni su jednostavni djelitelj napona, koji će u ovom slučaju podijeliti napon od 9 V na pola, tako da se sa stanovišta strujnog kola m/s napaja sa -4,5 V i +4,5 V u odnosu na virtuelnu masu.

U utičnicu možete staviti bilo koje operativno pojačalo sa standardnim pinovima, na primjer OPA2134, NE5532, TL072 i drugi.

Povezujemo bateriju i slušalice - sada možemo koristiti ovaj akustični monitor za slušanje elektromagnetnih polja. Baterija se može zalijepiti na ploču trakom.

Dodatne mogućnosti

Šta se može dodati za povećanje funkcionalnosti? Kontrola jačine zvuka - dva potenciometra između izlaza iz kola i priključka za slušalice. Prekidač za napajanje - sada je krug uključen sve vrijeme dok se baterija ne isključi.

Tokom testiranja pokazalo se da je uređaj vrlo osjetljiv na izvor polja. Možete čuti, na primjer, kako se ažurira ekran na vašem mobilnom telefonu ili kako lijepo pjeva USB kabl tokom prenosa podataka. Kada je priključen na uključeni zvučnik, radi kao običan i prilično precizan mikrofon koji prikuplja elektromagnetno polje zavojnice radnog zvučnika.

Izgleda dobro za kablove u zidu, poput lokatora. Samo trebate podići bas tako što ćete povećati sve 4 kapacitivnosti na 10 µF. Nedostatak je što ima dosta šuma, a i signal je preslab - potrebno vam je na primjer neko dodatno pojačalo snage.

Video snimak HF detektora u radu

Diskutujte o članku NEOBIČNI DETEKTOR ELEKTROMAGNETNIH POLJA

Vrlo često, prilikom izgradnje raznih električnih generatora ili motora, potrebno je odrediti pol magneta. Gotovo svaka osoba zna iz školskih časova fizike da magnet ima dva pola: sjeverni (označen plavom slovom "N") i južni (crvenim slovom "S").
Ovaj jednostavan elektronski detektor pomoći će vam da prepoznate naziv pola magneta. Da biste ga izgradili, nisu vam potrebni oskudni dijelovi i komponente.
Detektor koristi Hall senzor kao senzor, koji se može ukloniti sa starog kompjuterskog hladnjaka. Srećom, sada svi imaju mnogo takvih „dobrih“.
Kao što znate, kompjuterski ventilatori imaju motor bez četkica. Koji se sastoji od dva namotaja na armaturi i sklopnog elementa - Hall senzora. Ovaj senzor prebacuje namotaje u zavisnosti od položaja pokretnog magnetnog prstena koji se nalazi u impeleru.

Krug ventilatora

Ovaj element ima četiri igle. Dva su napajanje, i dva izlaza na kojima se ovisno o tome nalazi snaga magnetno polje. Odnosno, nivo snage može biti samo na jednom od pinova.

Magnetski detektorski krug

Na mjestu namotaja spojit ćemo se višebojne LED diode, kroz ograničavajući otpornik. Napajat ćemo cijeli krug iz 3V dugmaste baterije.
Sklop ćemo sklopiti na matičnoj ploči. Prikažimo senzor malo na terminalima.

Hajde da proverimo. Jedini nedostatak ovog senzora je što je nivo uvijek prisutan na jednom od terminala, bez obzira na prisustvo magnetnog polja. Stoga sam dodao dugme za napajanje da spojim kolo na izvor. Na kraju, to funkcionira ovako: dovedite ga do magneta, pritisnite dugme - LED indikator polja svijetli, to je to - dugme se može otpustiti.

Stavio sam ploču u kućište od ravnog markera. Sve je ispalo veoma lepo. Kao rezultat toga, postao sam vlasnik takvog džepnog indikatora magnetnog polja. Pogodno za uzgoj.

Eksperimentalni dijagram postavljanja

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

Danski i ruski naučnici razvili su neinvazivnu metodu za merenje magnetnog polja pojedinih nerava koja radi na sobnoj temperaturi i ima praktično neograničenu osetljivost. Izvještavali su o svom radu u publikaciji, čiji je preprint dostupan na arxiv.org.

Signal putuje duž nervnih vlakana u obliku električnog akcionog potencijala. Snimanje električne aktivnosti nerava je ključno za proučavanje fiziologije nervni sistem i dijagnozu njenih bolesti. Međutim, da bi se izmjerio električni potencijal nervnog vlakna, ono mora biti povezano s mikroelektrodom, što zahtijeva operaciju. Osim toga, sama veza elektroda može izobličiti karakteristike signala.

Stoga se električna aktivnost nerava mjeri magnetskim poljem koje stvara. Ovo polje je vrlo slabo i zahtijeva vrlo precizne metode za registraciju. Od 1980-ih ova metoda je magnetometrija pomoću supravodljivog kvantnog interferometra (SQUID, sa engleskog. SQUID, SuperconductingQuantumInterferencijaUređaj). Ova metoda je glomazna, skupa, zahtijeva hlađenje provodnika do ultraniskih temperatura i može mjeriti samo magnetsko polje nerva koji je prošao kroz detektorski kalem, što onemogućava njegovu upotrebu u klinici.

Zaposlenici univerziteta u Kopenhagenu i Sankt Peterburgu koristili su modificirani optički atomski magnetometar vlastitog dizajna. Njegovo djelovanje zasniva se na sposobnosti atoma plina cezijuma da polariziraju svjetlost pod utjecajem vanjskog magnetnog polja (cezijum je odabran zbog visokog pritiska njegove zasićene pare, što osigurava visoku tačnost mjerenja pri sobnoj temperaturi). Laser se koristi kao izvor polarizovane svetlosti. Mjerenja magnetnog polja provode se u dva načina - konstantnom i impulsnom. Sve je to pomoglo da se postigne tačnost mjerenja ograničena samo kvantnim efektima; uređaj je sposoban da detektuje magnetna polja sa induktivnošću manjom od pikotesla (10 -12 tesla).

Senzor, koji je komora za isparenja cezijuma, ima unutrašnji prečnik od 5,3 milimetara i debljinu zida od 0,85 milimetara, što omogućava izvođenje visokopreciznih merenja na udaljenosti od četiri milimetra od nervnog vlakna, tj. , kroz kožu. Testovi na išijadičnom živcu žabe omogućili su snimanje električne aktivnosti nervnih vlakana i njenih promjena u realnom vremenu na sobnoj temperaturi.

“Ovakav magnetometar je pogodan za medicinsku dijagnostiku u fiziološkim i kliničkim područjima kao što su fetalna kardiografija, registracija sinaptičkih interakcija u retini i magnetoencefalografija”, pišu autori studije.

Proizvođač detektora elektromagnetnog zračenja GM3120 je kineska kompanija Benetech. Uređaj koji proizvodi kompanija koristi se za mjerenje intenziteta elektromagnetnih polja. Korištenje uređaja omogućuje kvalitativno određivanje fizičkih vrijednosti napona i struje elektromagnetnog zračenja koje izlazi iz različitih predmeta i kućanskih aparata.

Detektor proizvođača Benetech

Glavna oblast specijalizacije Benetech-a je vezana za proizvodnju merna oprema. U svim industrijama se koriste različite vrste instrumenata za mjerenje napona, pritiska, temperature i drugih parametara. To uključuje:

• Manometri;
• termometri;
• vatmetri;
• lux metara;
• multimetri itd.

Kompanija Benetech proizvodi ne samo industrijske, već i kućne vrste uređaja. To uključuje
detektor u pitanju. Uređaj je pogodan za praćenje nivoa elektromagnetnog zračenja oko električne opreme, dalekovoda i kućanskih aparata.

Radi lakšeg korištenja, detektor se može nositi u džepu. Proizvođač obezbeđuje
Mogućnost ugradnje uređaja na ravnu površinu. Uređaj je u stanju da efikasno detektuje
dostupnost elektromagnetno polje, što negativno utiče na zdravlje ljudi.

Proizvođač daje uputstva za uređaj na engleskom i ruskom jeziku.

Sva dokumentacija priložena uz uređaj se dostavlja potrošaču na kineskom jeziku.

Kako bi se olakšao odabir mjernog uređaja, sve tehničke karakteristike su navedene u uputama.

Benetech je tržišno napredan proizvođač.

Cijena po kojoj se prodaje kućni tester ove kompanije je prilično niska.

Detektor ove firme se može kupiti na raznim
specijalizirane web stranice ili u supermarketima po cijeni od 1080 rubalja. Pakovanje ovog proizvoda sadrži podatke o proizvođaču i njegovoj e-mail adresi.

Model, napravljen u kineskoj verziji, ima hijeroglife na površini kućišta.

Proizvođač također opskrbljuje tržište engleskom verzijom uređaja. Prilikom kupovine detektora ne morate pridavati veliku važnost hijeroglifima, jer su za mjerenje potrebni samo brojevi na ekranu uređaja.

Područje primjene Benetech mjerača

Osnovna namena testera je vezana za merenje elektromagnetnih polja. Ovo je najviše
poznata fizička veličina nastala je u fazi nastanka svemira. Vidljivo svjetlo— osnovni oblik indikatora koji merač proučava.

Pregledom električnih i magnetnih polja otkriveno je da su ona dio elektromagnetnog spektra
zračenja, koje dolazi u sljedećim vrstama:

• statički električni;
• magnetni;
• radio talas;
• infracrveni;
• rendgenski snimak.

Opseg primene uređaja je:

• mjerenje jačine elektromagnetnog polja (EMF) koje stvaraju dalekovodi (PTL) ili razne vrste elektronička oprema;
• detekcija skrivenog kabla;
• utvrđivanje kvaliteta uzemljenja električne opreme;
• proučavanje nivoa intenziteta zračenja koje dolazi od električnih uređaja kod kuće;
• proučavanje radijacijske situacije u blizini elektrana, visokonaponskih vodova, fabrika, vojnih objekata, aerodroma.

SanPiN 2.1.2.1002-00 utvrđuje maksimalno dozvoljene higijenske standarde. U ruskim uslovima smatra se da je normalan nivo elektromagnetnog zračenja 10 μT. Kako bi se spriječile negativne posljedice utjecaja EMF faktora, Svjetska zdravstvena organizacija (WHO) preporučuje siguran nivo ovog indikatora od 0,2 µT. U ovom slučaju se mora uzeti u obzir nesigurnost u proučavanju efekata EMF uticaja.

Mogućnosti detektora

Tester je koristan jer se može koristiti za mjerenje intenziteta elektromagnetnog zračenja kućnih električnih uređaja i opreme.

Detektor vam omogućava da otkrijete prisustvo skrivenih ožičenja u stanu.

Zahvaljujući ugrađenom senzoru, možete saznati rezultate testa, čija optimalnost ovisi o prisutnosti 2 načina rada.

Displej prikazuje precizne digitalne podatke koji se mjere u sljedećim jedinicama:

• električno polje - V/m;
• magnetno polje - µt.

Tokom procesa mjerenja, možete primijetiti da neznatno povećanje udaljenosti može smanjiti jačinu polja.

U isto vrijeme, kućanski aparati s dovoljnom snagom prenose elektromagnetno polje na daljinu.

Dakle, detektor iz Benetecha,
Koristi se u svakodnevnom životu iu industrijskim okruženjima, omogućava vam kontrolu elektromagnetnog zračenja u blizini električnih uređaja i drugi objekti.

Upotreba uređaja GM3120 omogućava ne samo identifikaciju lokacije kabla unaprijed, već i odabir mjesta gdje je moguće uspješno položiti novo ožičenje, izbušiti zidove i postaviti utičnice.

Uz pretjeranu i stalnu izloženost električnom i magnetskom polju na ljudskom tijelu, povećava se vjerojatnost razvoja određenih bolesti. Prema proizvođaču, uređaj je nezamjenjiv za one s dijagnosticiranim kardiovaskularnim patologijama.

Izgled detektora

Compact izgled detektor, koji podsjeća na konvencionalni multimetar, osigurava kvalitetu korištenja uređaja. Telo je svetlo narandžaste boje i ima rebraste strane. To vam omogućava da udobno držite uređaj u ruci.

Na stražnjoj strani testera s pločicom glavnih parametara uređaja nalazi se pretinac za bateriju. To je baterija tipa Krona (9 V).

Tijelo je tako dizajnirano
Baterija se ne može pogrešno umetnuti. Prisutnost malog monohromatskog displeja na vrhu testera omogućava vam da identifikujete indikatore fizičkih veličina.

Ispod ekrana na telu uređaja nalaze se 3 tastera koji omogućavaju merenje. Iznad njega
naznačen je frekvencijski opseg unutar kojeg se mjerenja mogu izvršiti. Također je dodijeljeno mjesto
za naziv marke i naziv modela mjerača.

Ispod ekrana testera nalazi se natpis „Tester elektromagnetnog zračenja“. Prevedeno sa engleskog
Na jeziku reč „zračenje” znači zračenje. Cijeli natpis ispod displeja se prevodi kao "tester elektromagnetnog zračenja", ali detektor nema nikakve veze sa radioaktivnim uređajima.

Desno od natpisa nalazi se crvena LED koja se aktivira kada se prekorači prag od 40 V/m i/ili 0,4 μT. LED dioda počinje da treperi kada se detektuje prekoračenje prihvatljivim standardima. Kada je zvuk uključen, uređaj emituje zvučni signal.

Prednosti i nedostaci uređaja

Prednost uređaja je u tome što može odrediti okolinu elektromagnetnog zračenja na otvorenom ili u zatvorenom prostoru.

Sa ovim testerom se detektuju samo približne fizičke veličine, jer nije profesionalni mjerni instrument.

Točnost detektora koju je deklarirao proizvođač ne omogućava određivanje jačine elektromagnetnog polja bez greške.

Prednost testera je mogućnost mjerenja jačine elektromagnetnog polja koje prenose kućanski aparati na određenoj udaljenosti.

Uređaj može mjeriti elektromagnetno zračenje u frekvencijskom opsegu do 2000 MHz, tako da uređaj nije u stanju da odgovori na WiFi zračenje.

Tester ima sljedeće vrste prednosti koje ga razlikuju od sličnih mjerača:

• dual EMF način mjerenja;
• prisutnost zvučnih i svjetlosnih alarma;
• prikazivanje mjernih vrijednosti u obliku tekstualnih upita;
• displej sa tri zone;
• mogućnost istovremenog prikaza rezultata mjerenja;
• automatski alarm ako očitanja prelaze sigurne vrijednosti;
• prisutnost indikatora napunjenosti baterije;
• mogućnost automatskog isključivanja pozadinskog osvjetljenja ekrana;
• prikazuju prosječne i vršne vrijednosti mjerenja;
• način uštede energije;
• “HOLD” funkcija koja čuva podatke na displeju.

Desna strana ekrana prikazuje informacije o načinu rada i preostalom napunjenosti baterije.
Uređajem možete mjeriti čak iu mraku. Ovo je dozvoljeno zbog uniforme
pozadinsko osvetljenje. Nije previše svetao, što ga čini prijatnim za oko. Sa strana tela
Mjerač ima izbočene elemente koji čine udobnije držanje uređaja u ruci.

Tehničke karakteristike i oprema

Prije kupovine detektora, bolje je upoznati se s njim tehničke karakteristike, predstavljeno
u uputama za uređaj. Mjerna jedinica za električno polje je V/m, a jedinica za magnetno polje je
µT Model detektora GM3120 ima sljedeće funkcionalne i tehničke parametre za mjerenje električnih, odnosno magnetnih polja:

• korak mjerenja je 1 V/m, 0,01 μT;
• alarm ima graničnu vrijednost od 40 V/m, 0,4 µT.

Među navedenim mjernim parametrima na koje treba obratiti pažnju su:
sljedeći rasponi:

• električno polje - 1-1999 V/m;
• magnetno polje - 0,01-19,99 µT;
• frekvencije (vrijeme uzorkovanja) - 5-3500 MHz;
• radne temperature - 0...+50°C.

Vrijeme testiranja je oko 0,4 sekunde. Uređaj je sposoban za rad u niskim uslovima
osvjetljenje i vlažnost ne više od 80% pri radnom naponu od 9 V (1 Krona baterija). LCD ekran uređaja ima dimenzije jednake 43x32 mm. Težina mjerača je 146 g, a dimenzije su mu
130x65x30 mm. Uređaj dolazi sa uputstvom i baterijom u originalnom pakovanju.

Princip rada mjerača GM3120

Princip rada testera zasniva se na identifikaciji indikatora koji se odnose na merenje sledećeg
fizičke veličine na određenoj udaljenosti od objekta zračenja:

• napon koji uzrokuje pojavu električnog polja;
• jačina struje koja uzrokuje pojavu magnetnog polja.

Jačina električnog polja mjeri se u voltima po metru (V/m), a magnetsko polje u amperima po metru
(A/m). Električno polje može se sačuvati čak i ako je uređaj isključen. As
Kako se udaljavate od uređaja, ova brojka se smanjuje. Prisustvo električnog polja je neutralizirano
većina građevinskih materijala.

Gornji indikator na displeju prikazuje podatke o prisustvu električnog polja ili niske frekvencije
radijacije. Maksimalna vrijednost očitavanja je prag jednak 1999 V/m. Prema normama
SanPiNa, vrijednost maksimalnog dozvoljenog nivoa je 500 V/m. Najveća opasnost
su objekti koji stvaraju veliku napetost na otvorenom prostoru, npr.
stubovi dalekovoda.

Donji indikator na displeju uređaja omogućava vam da odredite magnetno polje ili visokofrekventno polje
zračenje izmjereno u µT. Ova vrsta zračenja dolazi od mobilnih telefona, kompjutera,
Televizori, itd. Maksimalni nivo se smatra 19,99 µT (mikrotesla). Prisustvo magnetnih
polja se ne mogu eliminisati sa većinom građevinskih materijala.

Mjerenje elektromagnetnog polja

Srce mjernog uređaja je mikrokontroler sa jednim čipom WT56F216 univerzalni tip. Lijevo od njega je kontroler zaslona, ​​opremljen mogućnošću upravljanja memorijom HT1621B. Iznad mikrokontrolera nalazi se operativno pojačalo 27M2C. Sve se to može saznati ako rastavite uređaj tako što ćete skinuti poklopac s kućišta.

Da biste uključili mjerač, morat ćete ga ponovo sastaviti. Kada bude spreman za rad, možete ga uključiti. Istovremeno, svi segmenti displeja počinju da svetle. Na vrhu ekrana prikazana je jedinica jačine električnog polja, ili “V/m” (volti po metru). Na dnu displeja je prikazano “µT” (mikrotesla), tj. jedinični višekratnik T, što je 0,000001 T (tesla). Ovo je jedinica mjerenja magnetne indukcije, gustine fluksa magnetne indukcije.

Ispod displeja nalazi se mala crvena LED dioda. Ako je dozvoljeni nivo prekoračen, treperi crveno. Da biste izvršili mjerenja, uređaj se mora uključiti, a zatim gornjom ivicom približiti što je moguće bliže kućnom uređaju. Na kraju detektora se nalazi antena, tako da mora biti usmjerena ovom stranom prema objektu koji se proučava.

Uređaj automatski emituje zvučni i svjetlosni signal ako rezultat mjerenja premašuje siguran
značenje. Ispod ekrana se nalaze 3 dugmeta:

1. Dugme ispod. Uključuje/isključuje napajanje uređaja (pozadinsko osvjetljenje ekrana), za šta se dugme pritisne i drži.
2. Dugme HOLD/BEEP. Kratkim pritiskom možete da sačuvate vrednost koja je trenutno prikazana na ekranu dugim pritiskom, zvuk će se uključiti/isključiti kada se prekorači postavljena norma;
3. Dugme "AVG/VPP". Prebacuje uređaj u prosečan/vršni režim.

Dugme AVG\VPP menja režim merenja. Ako vam režim VPP dozvoljava da snimite maksimalnu vrednost očitavanja na ekranu, tada je AVG obezbeđen za dinamička merenja koja vrši tester. Očitavanja se mogu mijenjati 3 puta u sekundi.
Pregled detektora GM3120 koji se koristi za mjerenje elektromagnetnih polja otkriva glavno
prednosti ovog uređaja.

Dakle, mjerač koji proizvodi kineska kompanija Benetech je kompaktan uređaj. Uređaj je bezbedan za ljude. Može se koristiti za održavanje vlastitog zdravlja za uklanjanje izvora elektromagnetnog zračenja, čija norma premašuje vrijednost koju je utvrdio SanPiN.

O čemu je ovaj članak?

Za određivanje parametara magnetnog polja koriste se senzori magnetnog polja. Princip njihovog rada zasniva se na četiri fizička fenomena. Članak opisuje uređaj razne vrste detektori magnetnog polja. Prednosti i nedostaci svake implementacije.
Možete pogledati i druge članke. Na primjer, “Princip rada Brinell, Vickers i Rockwell testera tvrdoće” ili “Šta je ispitivanje bez razaranja, gdje i kako se koristi”.

Postoji dosta uređaja za detekciju i mjerenje parametara magnetnog polja, zbog čega se koriste u mnogim područjima, kako čisto tehničkim tako i svakodnevnim. Ovi detektori se koriste u sistemima koji se odnose na navigacijske zadatke, mjerenje ugla rotacije i smjera kretanja, određivanje koordinata objekta, prepoznavanje „prijatelja ili neprijatelja“ itd.

Širok spektar primjene takvih senzora zahtijeva korištenje različitih svojstava magnetnog polja za njihovu implementaciju. Ovaj rad razmatra principe rada koji su svojstveni senzorima magnetnog polja:

• korištenje Wiegand efekta;
• magnetoresistive;
• indukcija;
• rad na Hall efektu;

Wiegand senzori

Rad senzora je zasnovan na efektu koji je otkrio američki naučnik Wigand. Suština Wiegand efekta je sljedeća. Kada se feromagnetna žica unese u magnetsko polje, dolazi do spontane promjene magnetske polarizacije u njoj. Ovaj fenomen se opaža kada su ispunjena dva uslova. Prvo, žica mora imati posebnu hemijski sastav(52% kobalta, 10% vanadijuma - vikaloja) i dvoslojne strukture (slika desno). Drugo, jačina magnetnog polja mora biti iznad određene granične vrijednosti - prag paljenja.

Trenutak promjene polarizacije žice može se promatrati pomoću induktora koji se nalazi pored žice. Induktivni naponski impuls na njegovim terminalima doseže nekoliko volti. Kada se promijeni smjer magnetskog polja, mijenja se polaritet induciranih impulsa. Trenutno se efekat objašnjava različitim brzinama preorijentacije elementarnih magneta u mekom magnetnom jezgru i tvrdom magnetskom omotaču žice.

Dizajn Wiegand senzora sadrži induktor i Wiegand žicu. Kada se polarizacija žice promijeni, zavojnica namotana oko nje bilježi ovu promjenu.

Wiegand senzori se koriste u mjeračima protoka, senzorima brzine, kuta rotacije i položaja. Uz to, jedna od najčešćih upotreba ovog elementa je u sistemima za očitavanje ličnih karata, koje svi koristimo svakodnevno. Kada se magnetizirana kartica stavi, jačina polja se mijenja, na što reaguje Wiegand senzor.

Prednosti Wiegand senzora uključuju nezavisnost od uticaja spoljašnjih električnih i magnetnih polja, širok raspon radnih temperatura (-80° ... +260°C) i rad bez izvora napajanja.

Magnetoresivni senzori magnetnog polja sadrže magnetorezistor kao osjetljivi element. Princip rada senzora je učinak promjene omskog otpora materijala u području magnetskog polja. Ovaj efekat je najizraženiji kod poluprovodničkih materijala. Promjena njihovog otpora može biti nekoliko redova veličine veća od one kod metala.

Fizička suština efekta je sljedeća. Kada se poluvodički element sa strujom nalazi u magnetskom polju, Lorentzove sile djeluju na elektrone. Ove sile uzrokuju da kretanje nosilaca naboja odstupi od pravolinijskog, savija ga i stoga produžuje. A produžavanje putanje između terminala poluvodičkog elementa je ekvivalentno promjeni njegovog otpora.

U magnetskom polju, promjena dužine "puta" elektrona određena je relativnim položajem vektora magnetizacije ovog polja i polja struje koja teče. Kada se ugao između vektora polja i struje promeni, otpor se takođe proporcionalno menja.

Dakle, znajući vrijednost otpora senzora, može se suditi o kvantitativnim karakteristikama magnetnog polja.

Magnetorotpornost jako ovisi o dizajnu magnetootpornika. Strukturno, senzor magnetnog polja je magnetorezistor, koji se sastoji od podloge na kojoj se nalazi poluvodička traka. Zaključci su označeni na traci.

Kako bi se eliminirao utjecaj Hallovog efekta, dimenzije poluvodičke trake se održavaju unutar određenih tolerancija - njena širina mora biti mnogo veća od dužine. Ali takvi senzori imaju nizak otpor, pa se potreban broj traka postavlja na jednu podlogu i spaja u seriju.

Za istu svrhu, senzor se često pravi u obliku Corbino diska. Senzor se napaja spajanjem na terminale smještene u sredini diska i duž njegovog obima. U nedostatku magnetnog polja, putanja struje je ravna i usmjerena od centra diska prema periferiji duž radijusa. U prisustvu magnetnog polja, Hallov emf ne nastaje, jer disk nema suprotne strane. Otpor senzora se mijenja - pod utjecajem Lorentzovih sila, strujni putevi se savijaju.

Senzori ovog tipa, zbog svoje visoke osjetljivosti, mogu mjeriti manje promjene stanja magnetnog polja i njegovog smjera. Koriste se u navigacijskim sistemima, magnetometriji, prepoznavanju uzoraka i određivanju položaja objekta.

Senzori ovog tipa pripadaju tipu senzora generatora. Dizajn i namjena takvih senzora je različita. Mogu se koristiti za određivanje parametara varijabilnih i stacionarnih magnetnih polja. Ovaj pregled razmatra princip rada senzora koji radi u konstantnom magnetnom polju.

Princip rada indukcijskih senzora temelji se na sposobnosti naizmjeničnog magnetnog polja da indukuje električnu struju u vodiču. U ovom slučaju, inducirana emf koja se pojavljuje u vodiču proporcionalna je brzini promjene magnetskog toka kroz njega.

Ali u stacionarnom polju, magnetni tok se ne mijenja. Stoga se za mjerenje parametara stacionarnog magnetskog polja koriste senzori s induktivnim zavojnicom koja se rotira konstantnom brzinom. U ovom slučaju, magnetski tok će se mijenjati s određenom periodičnošću. Napon na stezaljkama zavojnice će biti određen brzinom promjene fluksa (broj zavoja zavojnice) i brojem zavoja zavojnice.

Koristeći poznate podatke, lako se izračunava veličina magnetne indukcije jednolikog magnetnog polja.

Dizajn senzora je prikazan na slici. Sastoji se od vodiča, koji može biti induktor koji se nalazi na osovini elektromotora. Napon se uklanja s rotirajuće zavojnice pomoću četkica. Izlazni napon na stezaljkama zavojnice predstavlja naizmjenični napon čija je veličina veća, što je veća brzina rotacije induktora i veća je magnetna indukcija polja.

Senzori magnetnog polja sa Holovim efektom koriste fenomen interakcije pokretnih električnih naboja sa magnetnim poljem.

Suštinu efekta ilustruje slika. Struja teče kroz poluvodičku pločicu iz vanjskog izvora.

Ploča je u magnetskom polju koje prodire kroz nju u smjeru okomitom na kretanje struje. U magnetskom polju, pod uticajem Lorentzove sile, elektroni odstupaju od pravolinijskog kretanja. Ova sila ih pomiče u smjeru okomitom na smjer magnetskog polja i smjer struje.

U tom slučaju će biti više elektrona na gornjoj ivici ploče nego na donjoj ivici, tj. javlja se potencijalna razlika. Ova razlika potencijala uzrokuje pojavu izlaznog napona - Holovog napona. Holov napon je proporcionalan struji i indukciji magnetnog polja. Pri konstantnoj vrijednosti struje kroz ploču, ona je određena samo vrijednošću indukcije magnetskog polja (slika lijevo).

Osjetljivi elementi za senzore su napravljeni od tankih poluvodičkih ploča ili filmova. Ovi elementi se lijepe ili prskaju na podloge i imaju igle za vanjske veze.

Senzori magnetnog polja sa takvim osjetljivim elementima karakteriziraju visoka osjetljivost i linearni izlazni signal. Široko se koriste u sistemima automatizacije, u kućanskih aparata i sistemi za optimizaciju rada različitih jedinica.