Изучаем магнитометр

Магнитометр - это устройство, которое измеряет магнетизм - направление, силу или относительное изменение магнитного поля в определенном месте. Измерение намагниченности магнитного материала (например, ферромагнетика) является примером. Компас - одно из таких устройств, которое измеряет направление окружающего магнитного поля, в данном случае магнитного поля Земли. Компания PTS Josef Solnař предлагает магнитометры серии MH https://www.ptsndt.com/ru/prodazha/razmagnichivanie/4174-demag-intro-kategorie-ru/demag-hlavni-clanek-ru/235-demagnetizace-ru.

Первый магнитометр, способный измерять абсолютную магнитную интенсивность, был изобретен Карлом Фридрихом Гауссом в 1833 году, и заметные разработки в 19 веке включали эффект Холла, который до сих пор широко используется.

Магнитометры широко используются для измерения магнитного поля Земли и в геофизических исследованиях для обнаружения магнитных аномалий различных типов. В системе координат направления самолета они обычно используются в качестве исходного курса. Магнитометры также используются в военных целях для обнаружения подводных лодок.

Следовательно, некоторые страны, такие как США, Канада и Австралия, классифицируют более чувствительные магнитометры как военные технологии и контролируют их распространение.

Магнитометры могут использоваться в качестве металлоискателей: они могут обнаруживать только магнитные (черные) металлы, но способны делать это на гораздо большей глубине, чем обычные металлоискатели. Они способны обнаруживать крупные объекты, например автомобили, на расстоянии десятков метров, в то время как дальность действия металлоискателя редко превышает 2 метра.

В последние годы магнитометры стали миниатюрными до такой степени, что они могут быть встроены в интегральные схемы при очень низких затратах и находят все большее применение в качестве миниатюрных компасов (MEMS-датчик магнитного поля).

Магнитные поля

Магнитные поля - векторные величины, характеризуемые как силой, так и направлением. Напряженность магнитного поля измеряется в единицах тесла и в гауссах. 10000 гауссов равны одной тесле. Измерения магнитного поля Земли часто указываются в единицах нанотесла (нТл), также называемых гамма-излучением. Магнитное поле Земли может варьироваться от 20000 до 80000 нТл. В зависимости от местоположения, колебания магнитного поля Земли составляют порядка 100 нТл, а вариации магнитного поля из-за магнитных аномалий могут находиться в диапазоне пикотесла (pT). Гауссметры и тесламетры - это магнитометры, которые измеряют в гауссах или теслах соответственно. В некоторых контекстах магнитометр - это термин, используемый для прибора, который измеряет поля менее 1 миллитесла (мТл), а гауссметр используется для измерений, превышающих 1 мТл.

Типы магнитометров

Существует два основных типа измерения магнитометром. Векторные магнитометры измеряют векторные компоненты магнитного поля. Магнитометры полного поля или скалярные измеряют величину векторного магнитного поля. Магнитометры, используемые для изучения магнитного поля Земли, могут выражать векторные компоненты поля.

Абсолютные магнитометры измеряют абсолютную величину или векторное магнитное поле, используя внутреннюю калибровку или известные физические константы магнитного датчика. Относительные магнитометры измеряют величину или векторное магнитное поле относительно фиксированной, но некалиброванной базовой линии. Относительные магнитометры, также называемые вариометрами, используются для измерения изменений магнитного поля.

Магнитометры также могут быть классифицированы по их положению или предполагаемому использованию.

  • Стационарные устанавливаются в фиксированное положение, а измерения проводятся, когда магнитометр находится в неподвижном состоянии.
  • Портативные или мобильные предназначены для использования во время движения и могут переноситься вручную или перевозиться в движущемся транспортном средстве.
  • Лабораторные используются для измерения магнитного поля материалов, помещенных в них, и обычно являются стационарными.
  • Обзорные используются для измерения магнитных полей в геомагнитных исследованиях. Они могут быть фиксированными базовыми станциями, как в сети INTERMAGNET, или мобильными магнитометрами, используемыми для сканирования географического региона.