Kleine niederfrequente Magnetfeldmessung: Spulenkern aus Weicheisen oder Ferrit?

Disclaimer: Ich bin nur Informatiker.

Ich plane ein einfaches Experiment, das eine Spule verwendet, um ein kleines veränderliches Magnetfeld zu messen. Wie klein ? Ich weiß es noch nicht. Ich erforsche das Unbekannte. Ich weiß nur, dass andere Leute behaupten, sie hätten es mit einer 300-Ohm-Spule gemacht, die einen Weicheisenkern mit 6 mm Durchmesser hatte. Das sind alle Informationen, die ich habe. Ich kenne den Drahtquerschnitt, die Anzahl der Windungen oder die Spulenabmessung nicht.

Um dieses Experiment zu reproduzieren, würde ich gerne wissen, ob ich besser einen Ferritkern oder einen Weicheisenkern verwenden sollte. Die Frequenz ist niedrig, unter 20 kHz.

Eine andere Frage ist der Durchmesser. Gewinne ich mit einem größeren Kerndurchmesser an Sensibilität?

Es ist überraschend schwierig, Weicheisenkerne zu finden. Ich habe einige in China gefunden und der kleinste Durchmesser beträgt 10 mm. Ich fand Ferritkerne mit 8 mm Durchmesser.

Ich weiß, dass Weicheisen leichter auf die richtige Größe zu schneiden ist. Ich habe gelesen, dass Ferrit auseinanderfällt, wenn wir versuchen, ihn mit einer herkömmlichen Säge zu schneiden.

Eine letzte Frage ist, ob die Induktivität einer Spule direkt mit der Empfindlichkeit gegenüber variierenden Magnetfeldern verbunden ist. Mit anderen Worten, darf ich davon ausgehen, dass meine Spule umso empfindlicher für Magnetfelder ist, je höher die Induktivität ist?

BEARBEITEN Die Ausgangsspannung der Spule liegt im Mikrovoltbereich.

Vier-Zoll-Nagel; Enden absägen, auf Länge schneiden. Kirschrot erhitzen und langsam abkühlen lassen.

Antworten (1)

ob ich besser einen Ferritkern oder einen Weicheisenkern verwenden sollte. Die Frequenz ist niedrig, unter 20 kHz.

Weicheisen erzeugt in Gegenwart des Magnetfelds, das Sie zu erfassen versuchen, Wirbelströme. Diese Wirbelströme reduzieren Ihr Signal im Vergleich zu Ferrit, daher würde ich es vorziehen, Ferrit zu verwenden.

Gewinne ich mit einem größeren Kerndurchmesser an Sensibilität?

Ich nehme an, Sie meinen Empfindlichkeit; Eine Wicklung mit größerem Durchmesser ist empfindlicher, dh sie erzeugt eine größere Signalspannung, da mehr magnetischer Fluss durch die Querschnittsfläche der größeren Wicklung angezogen wird.

Ich habe gelesen, dass Ferrit auseinanderfällt, wenn wir versuchen, ihn mit einer herkömmlichen Säge zu schneiden.

Sie könnten Ferrit so ziemlich zu kleinen Partikeln zermahlen und auf irgendeine Weise umformen und mit Klebstoff ein anständiges Ergebnis erzielen. Es lässt sich leicht abschleifen und schleifen. Sie könnten versuchen, eine feine Metallsäge zu verwenden, und ich wäre nicht so besorgt über das Abbrechen kleiner Späne, da der vorherrschende Weg für Magnetismus immer noch über "die Luft" verläuft und kleine bis mittlere Unregelmäßigkeiten im Ferrit keine verursachen Problem. Der Ferritkern ist nur ein "Konzentrator" des Flussmittels und kann jede Form haben und so ziemlich die gleichen Vorteile bieten.

darf ich davon ausgehen, dass meine Spule umso empfindlicher für Magnetfelder ist, je höher die Induktivität ist?

Induktivität ist ein Nebenprodukt - die Empfindlichkeit der Spule hängt von der Anzahl der Windungen und dem Schleifendurchmesser ab. Mehr Windungen bedeuten mehr Induktivität.

Vielen Dank. deine Antwort hilft mir sehr. Bezüglich des Wortes Sensibilität wurde ich von einem Faux Ami erwischt. Ich bin Französin und "sensibiilté" bedeutet Sensibilität, nicht Sensibilität. Vielen Dank für die Klarstellung.
Ich hätte dann noch eine Frage. Es kann sein, dass das Magnetfeld, das ich messen möchte, im Weltraum sehr unterschiedlich ist. Ich bin daher intuitiv davon ausgegangen, dass, wenn ich einen Ferritkern mit großem Durchmesser habe, dieser das Magnetfeld an seiner Spitze in Kontakt mit der Magnetfeldquelle mittelt. Würde ich die Mittelung vermeiden, indem ich den Ferritkern mit einer scharfen Spitze wie einem Bleistift forme? Wird es das gemessene Magnetfeld reduzieren?
@chmike Eine größere Spule mittelt das Magnetfeld. Wenn Sie eine höhere räumliche Auflösung wünschen, sollten Sie einen kleineren Durchmesser verwenden. Das Schärfen des Ferritkerns wird keinen Unterschied machen; Es ist die allgemeine Masse von Ferrit, die Magnetfeldlinien durch die Spule anzieht (konzentriert).
Danke. Ich hätte noch eine letzte Frage. Ich nehme an, ich muss die Spule so positionieren, dass der Ferritkern zeigt und nahe an dem Ding liegt, das das Magnetfeld aussendet, das ich messen möchte. Die Spulenwindungen würden also die Oberfläche des Behälters tangieren. Wie würde sich die Länge der Spule auf die Empfindlichkeit auswirken? Ist eine kurze Spule mit größerem Außendurchmesser oder eine längere Spule mit kleinerem Außendurchmesser vorzuziehen? Mit Länge meine ich die Höhe der Spule.
Ich verstehe das nicht: Die Spulenwindungen würden also die Oberfläche des Behälters tangieren. - welcher Behälter? Die Spulenwicklung, dh gestapelt und kurz gegenüber ungestapelt und lang, bestimmt weitgehend die Eigenresonanzfrequenz der resultierenden Induktivität. Lang und ungestapelt bedeutet eine höhere Resonanzfrequenz.
Die Magnetfeldquelle ist eine in Wasser verdünnte Substanz und der Behälter wäre beispielsweise ein Eppendorf. Ich möchte die vom Produkt erzeugten Niederfrequenz-Magnetfeldänderungen mithilfe einer Induktionsspule messen. Wie sollte ich den Ferritkern in Bezug auf das Eppendorf ausrichten, um die Induktion in der Spule und die Amplitude der Spannung an den Spulenanschlüssen zu maximieren, die ich mit einem Oszilloskop messen würde?
Ich weiß nicht, was ein Eppendorf ist, aber der Ferritkern sollte axial mit den zu messenden magnetischen Flusslinien übereinstimmen.
Kleine niederfrequente Magnetfeldmessung: Spulenkern aus Weicheisen oder Ferrit?
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