Hallo, ich brauche für ein Messtechnikprojekt empfindliche Magnetfeldsensoren. Diese sollten am besten als integrierte Schaltkreise ausgeführt sein. Mein Problem ist, dass ich recht hohe Felder bei hoher Auflösung messen möchte. Konkret geht es um Felder von ca. 200 mT, die ich mit einer Auflösung von 25 nT aufnehmen möchte. Die Bandbreite der Datenaufnahme soll so irgendwo bei 0.1 bis 1 Hz liegen. Ich habe die neuartigen TMR-Sensoren hierfür gesehen, wie beispielsweise den TMR2102 von MDT. Dort ist als Rauschen 10 nT/sqrt(Hz) angegeben, aber das Sättigungsfeld liegt nur bei 90 Oe (= 9 mT). Daher meine Frage: Habt Ihr einen Tipp für mich, welche Sensoren diese Auflösung von ca. 1 ppm liefern? Vielen Dank für Hinweise Julia
Ich seh da schwarz. Arbeite mit Kompensationsspulen. Das Erdmagnetfeld musst du sowieso kompensieren. Gut wäre ein Hoeben HE244, aber nicht gut genug.
Das sieht nach einem diskreten Aufbau aus. Ich habe mich vor vielen Jahren mit der Thematik rumgeärgert. Ein Problem waren Remanenzeffekte,, wenn ferromegn. Materialien im Spiel waren und nicht bei I=0 abgeschaltet wurde. Man musste den kompletten Aufbau entmagnetisieren. Zum Glück ist das Erdmagnetfeld statisch und gut kompensierbar.
Das Erdmagnetfeld hat von 30...50µT, Du willst 25nT Auflösung haben. "Auch die externen Variationen, die sich über lange Zeiträume fast auf 0 mitteln, haben nur Amplituden von bis zu wenigen 100nT, bei starken magnetischen Stürmen können maximal einige 1.000nT erreicht werden." Wikipedia. Schwierig, da Du in dem Falle mit eine Kompensationsspule arbeiten müßtest, dessen eingeprägter Strom ebenfalls unter 1ppm genau sein müßte.
Ruf Mal beim PTB an die haben glaube ich Erfahrungen bei so was das wird wohl auf Absorberkammer rauslaufen+ viele ?????
Vielleicht ist da was Brauchbares dabei : https://de.m.wikipedia.org/wiki/Josephson-Effekt https://aaronia.de/spektrumanalysator/spectran-nf-handheld-niederfrequenz/?gclid=CjwKCAiAluLvBRASEiwAAbX3GdYbwlYlwDOCt37xOQRQSbnMzl5t7eTeaClmnwcdtJdwC7r6o_yu2xoCEJMQAvD_BwE https://www.maurerdegaussing.com/wp-content/uploads/2016/02/Mess_Prospekt_Magnetfeldsensor_A-Test_LT.pdf ( 160nT Auflösung)
MaWin schrieb: > Ich seh da schwarz. Arbeite mit Kompensationsspulen. Das Erdmagnetfeld > musst du sowieso kompensieren. Das Erdmagnetfeld hat an der Erdoberfläche eine Flussdichte von irgend etwas um die max. 60µT, je nach magn. Breite. Gegenüber den zu messenden 200mT fällt das nicht weiter auf. Man muss es nur kennen und kann es genauso gut rausrechnen. Erstmal muss man bei der Messung (inkl. Kompensation) überhaupt auf eine Stabilität kommen, die eine Gesamtauflösung von 23 Bit nutzbar werden lässt.
Wolfgang schrieb: > MaWin schrieb: >> Ich seh da schwarz. Arbeite mit Kompensationsspulen. Das Erdmagnetfeld >> musst du sowieso kompensieren. > > Das Erdmagnetfeld hat an der Erdoberfläche eine Flussdichte von irgend > etwas um die max. 60µT, je nach magn. Breite. Gegenüber den zu messenden > 200mT fällt das nicht weiter auf. Aber gegenüber der gewünschten Auflösung von 25nT fällt das sehr wohl auf. 50µT aus dem Erdmagnetfeld sind gleich mal 2000 Counts Abweichung. > Man muss es nur kennen und kann es genauso gut rausrechnen. Vulgo: man muß es rauskompensieren. Auf die eine oder andere Art. Aber ich sehe da schwarz. 200mT/25nT = 8 Mio Counts = 23 Bits ... das ist eher ein Forschungsprojekt als eine Semesterarbeit. Der (die?) TE war von der Wortwahl her "am besten als integrierte Schaltkreise ausgeführt" aber eher nicht vom Fach.
Ein SQUID mit digitaler Auswertung durch Abzählen? https://de.wikipedia.org/wiki/SQUID#Betrieb da gibt es irgendwas. "Aufgrund der Periodizität der Fluss-Spannungs-Kennlinie lassen sich mit einem SQUID keine absoluten Werte magnetischer Feldstärken messen, sondern nur Feldstärkeänderungen." Mit einem Auf/Abwärtszähler kann man diese Perioden auswerten, ist mir aber alles nur sehr dunkel in Erinnerung. Ein Fluxgate-Sensor hat auch eine hohe Empfindlichkeit Beitrag "Re: Suche Kompass-Modul, GPS-Modul und passenden Mikrocontr" damit kann man Schwankungen des Erdmagnetfelds beobachten Zur Maßeinheit der Zeichnung im Link: https://de.wikipedia.org/wiki/Gau%C3%9F_(Einheit) Parallel zum Gauß existierte für die magnetische Flussdichte die Einheit Gamma: 1 Gamma = 10^⁻9 Tesla oder eben 1nT
Wo kommen denn die 200mT her ? Sind diese stabil genug, um dann noch 25nT zu messen ? In welchem Frequenzbereich spielt sich das Ganze ab ? Es geht nicht zufällig um MRI Geräte ?
Axel S. schrieb: > Aber gegenüber der gewünschten Auflösung von 25nT fällt das sehr wohl > auf. 50µT aus dem Erdmagnetfeld sind gleich mal 2000 Counts Abweichung. Was nützt dir diese Erkenntnis, wenn ein Fluss von 200mT herrscht? Du kannst den ganze Aufbau rotieren lassen und damit das Erdmagnetfeld isolieren. Aber genauso kannst du auch einfach hinnehmen, dass das Erdfeld da ist und mit bestimmt wird, um es hinterher rauszurechnen.
Wolfgang schrieb: > Axel S. schrieb: >> Aber gegenüber der gewünschten Auflösung von 25nT fällt das sehr wohl >> auf. 50µT aus dem Erdmagnetfeld sind gleich mal 2000 Counts Abweichung. > > Was nützt dir diese Erkenntnis, wenn ein Fluss von 200mT herrscht? Haben wir beide eigentlich den gleichen Thread gelesen? Der TE will seine 200mT mit 25nT Auflösung messen. Ein Störsignal von 50µT - also immerhin dem 2000-fachen der Meßauflösung - kann er dann nicht einfach ignorieren. Er muß es irgendwie rauskompensieren. Oder separat messen und die Meßergebnisse verrechnen (was auch eine Art der Kompensation ist). Ob die 25nT Auflösung bei einem Meßbereich von 200mT sinnvoll sind - ich glaube es nicht. Aber da danach gefragt wurde, ist der Hinweis auf das im Verhältnis dazu doch recht starke Erdmagnetfeld zumindest angebracht.
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