| dbo:abstract
|
- Magnetométer a geofizikai vizsgálatok és az űrkutatás egyik, a mágneses tér mérésére alkalmas alapműszere. Bár a mágneses tér érzékelésére számtalan módszer létezik, ezek többsége nem ad értékelhető eredményt. Amikor magnetométerekről beszélünk, akkor ez alatt a nagy érzékenységű módszereket értjük. Az okostelefonokba, mint például az iPhone-ba is építenek magnetométert digitális iránytű gyanánt, de az általuk szolgáltatott adat csak tájékoztató jellegű, kombinálva az aGPS és a térképadatokkal segítheti a felhasználót a tájékozódásban. A hall szenzorok már régóta használatban vannak, nagy mennyiségben gyártják az ipar számára, állandómágnesek, elektromágnesek detektálására, illetve az analóg változatukat egyenáramú áramtranszformátorok számára. Magnetométerként történő alkalmazásukat alacsony érzékenységük nem teszi lehetővé. Tipikus érzékenységük mT nagyságrendű. Összehasonlításképpen a Föld mágneses tere Budapesten 48 800 nT, mely évente mintegy 50 nT-t változik, ráadásul ezt a mező erővonalai erősen lefelé mutatnak, mivel a vízszintes összetevője 21 250 nT, míg a függőleges összetevője 43 950 nT. A korszerű MEMS technológiával készített magnetorezisztív érzékelők érzékenysége már elegendő a Föld mágneses terének durva méréséhez, így ezekből könnyen lehet olcsó elektronikus iránytűket gyártani. A telefonok gyártásánál pedig az a fő szempont, hogy olcsó alkatrészekből épüljenek fel. Így egyhamar nem várható, hogy ezek váltsák le a fegyverekben, navigációs rendszerekben, műholdakon és műszerekben használt precíziós elektronikus iránytűket. Az elektronika elterjedése előtt használatosak voltak még az analóg elektromos műszerekhez hasonló felépítésű elektrodinamikus magnetométerek is, ahol egy kellően kis méretű, áramjárta vezető keretet használtak, mely minden irányban könnyen el tud fordulni. A mágneses mező a magnetométerre forgatónyomatékot (M) gyakorol, amely ennek hatására beáll egy egyensúlyi helyzetbe. A forgatónyomaték akkor maximális, amikor a magnetométer síkja erre az egyensúlyi helyzetre merőleges. A maximális nyomaték nagysága függ a mágneses tér erősségétől. Az űrkutatásban a magnetométereket az égitestek által létrehozott, illetve a köztük levő világűrben fellelhető mágneses terek mérésére használják. A magnetométereknek két csoportja van:
* Skalár magnetométerek. Ezek az erővonalak irányától függetlenül a teljes mágneses indukciót mérik. Tipikus alkalmazásuk egy adott terület geofizikai feltérképezése, illetve a Föld mágnesességének egy adott helyen történő megfigyelése.
* Vektor magnetométerek. Ezeket a műszereket elsősorban a navigációs rendszerek részeként használják, de használatos még kutató fúrások , illetve ferdítésük mérésénél is. Lehetőség van a teljes mágneses indukció meghatározására is, amennyiben a szenzorokat XYZ koordináta-rendszer tengelyei szerint elrendezve végzett mérés eredményéből ezt a vektoralgebra segítségével kiszámoljuk. Egy adott terület mágneses felmérése során legalább két műszert kell használni. Mivel a feltérképezés hosszú időt vesz igénybe, ami alatt a Föld mágneses tere folyamatosan változik, ezért az egyik magnetométer a mérés során állandó helyen van. Így ez a műszer a Föld mágneses terének változásait regisztrálja. Ennek a műszernek a neve a Base-Mag. A másik, vagy a többi műszerrel elvégzik a terület szkennelését. Ezeknek a műszereknek a mérési eredményei magukba foglalják a mérés helyének anomáliáit és a Föld mágneses terének változását is. A műszereket a mérés kezdetekor összeszinkronizálják, hogy egyidőben vegyenek mintát. Az adott terület anomáliáit az összetartozó minták különbségei mutatják meg. (hu)
- Magnetométer a geofizikai vizsgálatok és az űrkutatás egyik, a mágneses tér mérésére alkalmas alapműszere. Bár a mágneses tér érzékelésére számtalan módszer létezik, ezek többsége nem ad értékelhető eredményt. Amikor magnetométerekről beszélünk, akkor ez alatt a nagy érzékenységű módszereket értjük. Az okostelefonokba, mint például az iPhone-ba is építenek magnetométert digitális iránytű gyanánt, de az általuk szolgáltatott adat csak tájékoztató jellegű, kombinálva az aGPS és a térképadatokkal segítheti a felhasználót a tájékozódásban. A hall szenzorok már régóta használatban vannak, nagy mennyiségben gyártják az ipar számára, állandómágnesek, elektromágnesek detektálására, illetve az analóg változatukat egyenáramú áramtranszformátorok számára. Magnetométerként történő alkalmazásukat alacsony érzékenységük nem teszi lehetővé. Tipikus érzékenységük mT nagyságrendű. Összehasonlításképpen a Föld mágneses tere Budapesten 48 800 nT, mely évente mintegy 50 nT-t változik, ráadásul ezt a mező erővonalai erősen lefelé mutatnak, mivel a vízszintes összetevője 21 250 nT, míg a függőleges összetevője 43 950 nT. A korszerű MEMS technológiával készített magnetorezisztív érzékelők érzékenysége már elegendő a Föld mágneses terének durva méréséhez, így ezekből könnyen lehet olcsó elektronikus iránytűket gyártani. A telefonok gyártásánál pedig az a fő szempont, hogy olcsó alkatrészekből épüljenek fel. Így egyhamar nem várható, hogy ezek váltsák le a fegyverekben, navigációs rendszerekben, műholdakon és műszerekben használt precíziós elektronikus iránytűket. Az elektronika elterjedése előtt használatosak voltak még az analóg elektromos műszerekhez hasonló felépítésű elektrodinamikus magnetométerek is, ahol egy kellően kis méretű, áramjárta vezető keretet használtak, mely minden irányban könnyen el tud fordulni. A mágneses mező a magnetométerre forgatónyomatékot (M) gyakorol, amely ennek hatására beáll egy egyensúlyi helyzetbe. A forgatónyomaték akkor maximális, amikor a magnetométer síkja erre az egyensúlyi helyzetre merőleges. A maximális nyomaték nagysága függ a mágneses tér erősségétől. Az űrkutatásban a magnetométereket az égitestek által létrehozott, illetve a köztük levő világűrben fellelhető mágneses terek mérésére használják. A magnetométereknek két csoportja van:
* Skalár magnetométerek. Ezek az erővonalak irányától függetlenül a teljes mágneses indukciót mérik. Tipikus alkalmazásuk egy adott terület geofizikai feltérképezése, illetve a Föld mágnesességének egy adott helyen történő megfigyelése.
* Vektor magnetométerek. Ezeket a műszereket elsősorban a navigációs rendszerek részeként használják, de használatos még kutató fúrások , illetve ferdítésük mérésénél is. Lehetőség van a teljes mágneses indukció meghatározására is, amennyiben a szenzorokat XYZ koordináta-rendszer tengelyei szerint elrendezve végzett mérés eredményéből ezt a vektoralgebra segítségével kiszámoljuk. Egy adott terület mágneses felmérése során legalább két műszert kell használni. Mivel a feltérképezés hosszú időt vesz igénybe, ami alatt a Föld mágneses tere folyamatosan változik, ezért az egyik magnetométer a mérés során állandó helyen van. Így ez a műszer a Föld mágneses terének változásait regisztrálja. Ennek a műszernek a neve a Base-Mag. A másik, vagy a többi műszerrel elvégzik a terület szkennelését. Ezeknek a műszereknek a mérési eredményei magukba foglalják a mérés helyének anomáliáit és a Föld mágneses terének változását is. A műszereket a mérés kezdetekor összeszinkronizálják, hogy egyidőben vegyenek mintát. Az adott terület anomáliáit az összetartozó minták különbségei mutatják meg. (hu)
|
