Realistische Magnetometerspezifikationen [geschlossen]

Ich arbeite daran, Verbesserungen an einem alten Projekt vorzunehmen, an dessen Design ich mitgewirkt habe. Das Projekt verwendete ein Arduino, um Messungen von sechs Sensoren durchzuführen, um die Stärke eines nahe gelegenen Elektromagneten zu messen, der 10 Tesla erzeugte. Nun, für diese neue Version versuche ich zu sehen, welche Art von Verbesserungen in Bezug auf die Hardware vorgenommen werden können, basierend auf dem Feedback des Teams.

Wir haben früher das Magnetometer HMC5883L für das Kit verwendet, aber wir versuchen, es zu ersetzen. Zum einen ist es veraltet und Adafruit verkauft es nicht mehr. Eine andere Sache, wir sind auf ein Problem mit diesem Sensor gestoßen. Laut dem Teamleiter mussten sie die Sensoren stündlich neu kalibrieren, da sie durch das starke Magnetfeld gesättigt waren.

Nach vielen Diskussionen braucht mein Team einen neuen Sensor, der in diesem 10-Tesla-Feld nicht sättigt. Vielmehr muss der Sensor innerhalb von zwei Gauss oder mehr (0,2 Millitesla) stabil sein und das 10-Tesla-Feld handhaben können. Es muss nicht bis zu 10 Tesla messen, aber es muss in diesem Bereich ohne Beeinträchtigung oder Beschädigung weiterarbeiten. Die meisten Magnetometer, die ich auf Sparkfun und Adafruit gesehen habe, scheinen in der Lage zu sein, mehr als zwei Gauss zu messen, aber ist es realistisch zu erwarten, dass sie innerhalb von 10 Tesla sicher arbeiten können, oder wäre es besser, sich einzelne Hall-Effekt-Sensoren anzusehen und nicht diese ICs?

Ich frage mich, ob Magnetfelder alt werden....
... oder vielleicht betrunken
@Trevor_G Tut mir leid.
LOL entschuldige dich nicht... so funktioniert mein seltsames Gehirn.
Können Sie die Poltrennung des Magneten näher erläutern? Und Poldurchmesser? Wie viel Platz haben Sie zum Spielen? Ein Gaussmeter mit Hall-Effekt-Sonde kann ziemlich klein sein (das haben wir in einem 10T-Magneten verwendet). Diese GMR-Sonden sind VIEL zu empfindlich.
@glen_geek Tut mir leid, ich habe keine Antworten auf diese Fragen. Ich werde mit meinem Team sprechen und sehen, was sie mir sagen können. Aber wenn meine Vermutung richtig ist, können alle Breakout-Boards das 10-Tesla-Feld nicht bewältigen. Ich versuche, mir einige andere Sensoren anzusehen, aber was meinen Sie mit einer GMR-Sonde? Wir versuchen, nach einem kleinen sensorgroßen Board zu suchen, das mit dem Raspberry Pi verbunden werden kann, also nichts mit einem Handheld-Gerät zu tun hat. Etwas kleines und tragbares.
Dieser HMC5883 ist AMR (anisotrop magnetoresistiv) ... vielleicht eine Version von GMR (giant magetoresistive)? Es ist für die Messung sehr kleiner Felder gedacht . Ich kann mir nicht vorstellen, mit einem so starken Elektromagneten vernünftige Feldmessungen zu erhalten. Sind Sie sicher, dass Ihr Elektromagnet zehn Tesla erzeugt? Das ist ein starker Magnet!
@glen_geek Der Elektromagnet ist Teil eines größeren Geräts, eines Hochenergiestrahls, also ja. Mir war vor der ersten Version dieses Projekts nicht bewusst, dass es ein so starkes Magnetfeld gab, also werde ich nach GMR-Magnetometern suchen. Gibt es beliebte, die mit einem Raspberry Pi verbunden werden können?

Antworten (1)

Wenn der Magnetsensor gesättigt wird, stellen sie Rückstellbänder an Magnetometern zum Entmagnetisieren bereit. Wenn diese nicht funktionieren, überschreiten Sie die maximale Feldstärke des Magnetometers HMC5883L, die 8 Gauss = 0,0008 Tesla beträgt.

Der HMC1001 ist möglicherweise eher das, wonach Sie suchen, und ist gut für 10000 Gauss = 1 Telsa, erfordert jedoch analoge Elektronik (Sie sollten in der Lage sein, ein Evaluierungsboard zu finden). Mit 1 Tesla meine ich, wenn Sie 1 Tesla überschreiten, ruinieren Sie den Sensor. Die tatsächliche Reichweite des Sensors ist viel geringer, hängt aber von der Verstärkung der analogen Elektronik ab.

Wenn Sie etwas darüber hinaus brauchen, werden Sie es wahrscheinlich nicht in einem Magnetometer finden, weil es weit außerhalb des Bereichs liegt, in dem die Leute normalerweise fühlen möchten.

Stellen Sie Ihr Magnetometer entweder weiter vom Elektromagneten entfernt auf und verwenden Sie die Set/Reset-Bänder, um es zu entmagnetisieren (Sie haben möglicherweise die, die Sie haben, ruiniert).

Schauen Sie sich Hall-Effekt-Sensoren an, sie sind in solchen Dingen besser und einige arbeiten über 10 Tesla.

Ich glaube, dass die meisten Sensoren von Honeywell und anderen Erdmagnetfeldern anisotrope magnetoresistive Sensoren sind, die nur bis zu ~ 100 Gauss oder 0,01 T erfassen. Sie sind jedoch im Allgemeinen empfindlicher;

Damit ein Sensor in dem von Ihnen benötigten Bereich funktioniert (violette Linie unten), funktionieren Hall-Effekt (billig), magneto-optisch (teuer) und Suchspulen für Ihre Anwendung.

Ich habe einen Giant Mageneto Resistive IC gefunden, den ACS70331, aber er funktioniert nur bis 500 Gauss (0,05 T).

Ich weiß auch, dass Hall-Effekte über die violette Linie im Diagramm hinaus wirken (größer als 10T).

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Danke für deine Antwort. Die Frage ist: Wurde es aufgrund der Stärke des vom Elektromagneten erzeugten Feldes gesättigt? Wenn ja, dann kann ich sehen, wo der HMC1001 von Vorteil sein könnte, aber wenn es eine Möglichkeit gäbe, so etwas wie den MPU9250 zu verwenden und zu verhindern, dass er in die Sättigung geht, dann wäre das etwas, das wir uns ansehen sollten. Ich habe auf dem Breakout-Board HMC5883L keine Reset-Straps gesehen, daher bin ich mir nicht sicher, worauf Sie sich beziehen. Wir setzen es einfach in der Software zurück. Ich werde mir einige Hall-Effekt-Sensoren ansehen, wie Sie sagten, und sehen, ob wir sie mit unserem Raspberry Pi verwenden können.
Die Rückstellbänder sind eingebaut, also lesen Sie das Datenblatt. Der MPU9250 hat nur die doppelte Reichweite des HMC8553, Sie brauchen etwas mit Tausenden von Zeitdynamikbereich, wie einen Hall-Effekt-Sensor. Ein 10-Telsa-Elektromagnet ruiniert leicht magnetoresistive Brückensensoren, es sei denn, Sie platzieren ihn weit entfernt vom Magneten. Wenn Ihnen die Antwort gefällt, stimmen Sie bitte hoch und markieren Sie sie als beantwortet
Danke für deine Antwort. Ich mag Ihre Antwort, aber ich würde gerne abwarten, ob weitere Antworten eingehen. Ich scheine nicht viele Halleffektsensoren zu sehen, aber nach welchen Parametern sollte ich in einem Magentometer suchen? Das Datenblatt für den HMC1001 zeigt 1 Tesla als maximal belichtetes Feld, aber was würde mir sonst sagen, dass der Sensor in 10 Tesla funktionieren würde? Ich weiß, dass der HMC1001 nicht über 1 Tesla funktioniert; Ich habe versucht, es hier als Beispiel zu verwenden. Nicht alle Datenblätter geben Auskunft über das maximal belichtete Feld, daher habe ich mich gefragt, welche anderen Parameter darauf hinweisen würden, dass es bei 10 Tesla funktionieren wird.
Das bedeutet, dass es 10T überleben wird, aber es hört auf zu erkennen und schießt bei viel niedrigeren Werten heraus. (siehe Grafik für Technologien)
OK danke. Die Grafik ist wirklich hilfreich, aber wenn ich fragen darf, würden sie für alle diese Arten von Magnetsensoren in Bezug auf die Messung des Magnetfelds alle gleich funktionieren? Einige Magnetometer bezeichnen sich selbst als Kompasse und können so entweder allein oder mit einem anderen Sensor arbeiten. Andere Sensoren, wie der ACS70331, bezeichnen sich selbst als Stromsensor-IC. Mit all diesen verschiedenen Etiketten für ein Magnetometer, welches wäre am besten geeignet, um ein Magnetfeld zu erkennen und zu messen, während es stationär bleibt?
Ihr Signal ist bei 10T sehr hoch und am oberen Ende der Magneterfassung, deshalb wären Hall-Effekt- und andere Stromsensoren, die über Magnetismus arbeiten, am besten geeignet. Es gibt einen Kompromiss, bei einigen Sensoren ist die Empfindlichkeit nicht so gut (auf die ich wegen der Tiefe nicht eingehen werde). Das erste, was Sie bei der Auswahl eines Sensors tun sollten, ist zu bestimmen, welchen Wertebereich Sie erfassen müssen, und dann zu bestimmen, welcher Rauschpegel für Ihre Messung akzeptabel ist
Realistische Magnetometerspezifikationen [geschlossen]
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