كيف يعمل المستشعر المغناطيسي؟

تكتشف المستشعرات المغناطيسية التغيرات والاضطرابات في المجال المغناطيسي مثل التدفق والقوة والاتجاه. تعمل الأنواع الأخرى من مستشعرات الكشف بخصائص مثل درجة الحرارة والضغط والضوء. من خلال المعرفة الراسخة حول المجال المغناطيسي الحالي والبيانات التي تم جمعها من أجهزة الاستشعار فيما يتعلق بالتغييرات والتعديلات ، يمكن معرفة العديد من الأشياء. يمكن مراقبة الدوران والزوايا والاتجاه والوجود والتيار الكهربائي. تنقسم المستشعرات المغناطيسية إلى مجموعتين ، تلك التي تقيس المجال المغناطيسي الكامل وتلك التي تقيس مكونات ناقلات المجال. مكونات المتجه هي النقاط الفردية للمجال المغناطيسي. تتضمن التقنيات المستخدمة لإنشاء هذه المستشعرات مجموعات مختلفة من الفيزياء والإلكترونيات.

يحيط مجال مغناطيسي بتيار كهربائي. يمكن اكتشاف المجال من خلال قوته أو تفاعله مع الشحنات الكهربائية والمغناطيس والمنتجات المغناطيسية. يمكن قياس وتوثيق قوة واتجاه المجال المغناطيسي. يتم استشعار التقلبات في هذا المجال ويتم إجراء التعديلات أو التغييرات في استجابة الآلات ، أ قرارات الأطباء ، الاتجاه الذي تقدمه الأداة الملاحية أو استجابة الكشف النظام. المجال المغناطيسي للأرض هو مثال رائع. يتم قياسه وتتبعه بواسطة أجهزة الاستشعار المغناطيسية التي تعد جزءًا من الأدوات الملاحية التي تصممها وتصنعها شركة Honeywell والشركات الأخرى. تُستخدم معظم المستشعرات المغناطيسية للقياس في العمليات الصناعية والأدوات الملاحية والقياس العلمي.

هناك عدة أنواع من التقنيات المستخدمة في عمل جهاز استشعار مغناطيسي. Fluxgate ، تأثير هول ، مقاومة مغناطيسية ، مسبقة مغناطيسية ، مقدمة بروتون ، مضخة بصرية ، مبادرة نووية ، و SQUID (أجهزة التداخل الكمي فائقة التوصيل) لكل منها نهج مختلف لاستخدام المستشعرات المغناطيسية. تسجل الأجهزة المقاومة المغناطيسية المقاومة الكهربائية للمجال المغناطيسي. الحث المغنطيسي عبارة عن ملفات تحيط بالمواد المغناطيسية التي تتغير قدرتها على الاختراق داخل المجال المغناطيسي للأرض. يقيس Fluxgate الحقول المغناطيسية مقابل استجابة مغناطيسية معروفة تم إنشاؤها داخليًا والتي تعمل من خلال مجموعة متدفقة باستمرار من المعلمات. يركز كل نوع من أنواع التكنولوجيا على منطقة معينة للكشف ، والقياس الذي يجب اكتشافه وطريقة تسجيل التغييرات.

قد يسمح الاكتشاف الأخير بإدخال تحسينات على أجهزة الاستشعار المغناطيسية في جميع المجالات. كشف المعهد الوطني للمعايير والتكنولوجيا (NIST) أن الجمع بين طبقات السبائك المغناطيسية وطبقات الفضة النانوية يزيد من الحساسية المغناطيسية. تعد القدرة على استخدام مستشعر مغناطيسي رقيق للغاية (يسمى الأغشية الرقيقة) ضرورة في التطبيقات الموجودة في الأجهزة الطبية واكتشاف الأسلحة وتخزين البيانات.