Czujnik magnetyczny to urządzenie wykrywające pola magnetyczne. Magnetometry są używane w różnych zastosowaniach, w tym w nawigacji, badaniach geofizycznych i obrazowaniu medycznym. Najpopularniejszym typem magnetometru jest elektromagnetyczny instrument geofizyczny.
Do czego służą czujniki magnetyczne?
Czujniki magnetyczne służą do pomiaru siły i kierunku pól magnetycznych. Robią to za pomocą cewki, która reaguje na zmiany natężenia pola po przyłożeniu przez nią napięcia. Cewki te mogą być amagnetyczne lub paramagnetyczne; materiały amagnetyczne nie mają wrażliwości na pola magnetyczne, podczas gdy materiały paramagnetyczne (zwykle stal nierdzewna) są wrażliwe tylko na zmiany z ich własnej orientacji magnetycznej. Oprócz zastosowania jako detektor, niektóre magnetometry są również zaprojektowane do generowania sygnału wyjściowego po przekroczeniu określonego progu.
Gdzie są wykorzystywane czujniki magnetyczne?
Czujniki magnetyczne są wykorzystywane w wielu różnych dziedzinach, w tym w geofizyce, medycynie i nawigacji. Są one zwykle wbudowane w większe systemy, takie jak satelity lub drony, które badają ziemskie pole magnetyczne. Badania te dostarczają informacji o sile i kierunku ziemskiego pola magnetycznego w różnych momentach czasu. Informacje te są przydatne do wielu celów, w tym do tworzenia map i odnajdywania drogi.
Czujniki magnetyczne są również wykorzystywane w obrazowaniu medycznym do wykrywania, kiedy protony w ciele zmieniły kierunek z powodu pola magnetycznego. Może to dostarczyć informacji o gęstości i strukturze tkanki, co jest przydatne do diagnozowania choroby. Najpopularniejszym typem magnetometru stosowanego w obrazowaniu medycznym jest urządzenie MRI (obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego). Urządzenia te są w stanie wytwarzać obrazy o wysokiej rozdzielczości, które mogą być natychmiast oglądane przez lekarzy.
Istnieją dwa główne typy magnetometrów geofizycznych
Magnetometry pola całkowitego i magnetometry gradientowe. Różnica między tymi dwoma typami polega na sposobie, w jaki mierzą pole magnetyczne Ziemi. Magnetometr pola całkowitego mierzy całkowite natężenie pola magnetycznego w danym momencie, podczas gdy magnetometr gradientowy mierzy zmiany kierunku w czasie. Oba te typy mogą być wykorzystywane do celów nawigacyjnych, ponieważ dostarczają informacji o sile i orientacji ziemskiego pola magnetycznego.
Magnetometr składa się z trzech podstawowych części: korpusu magnetometru, źródła zasilania i detektora. Korpus magnetometru jest zwykle wykonany z materiału niemagnetycznego, takiego jak aluminium lub stal nierdzewna, ponieważ musi być w stanie wytrzymać silne pola magnetyczne. Ta część urządzenia zawiera cewki, które służą do wykrywania zmian natężenia lub kierunku pola magnetycznego. Źródło zasilania dostarcza prąd elektryczny przez te cewki; prąd ten wytwarza napięcie, gdy następuje zmiana natężenia pola magnetycznego. Detektor mierzy to napięcie i wysyła sygnał wskazujący siłę i kierunek pola magnetycznego.
