Quando o sensor se auto-calibra: a calibração automatizada garante a precisão dos sensores compactos de campo magnético
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Investigadores da INNOVENT e.V., em Jena, desenvolveram um método que permite transformar sensores Hall económicos e compactos em instrumentos de medição de campos magnéticos precisos e com compensação de temperatura. A metodologia é aplicável a diferentes tipos de sensores.
Investigadores da INNOVENT e.V., em Jena, desenvolveram um processo que permite transformar sensores de Hall económicos e compactos em instrumentos de medição de campos magnéticos precisos e com compensação de temperatura.
Copyright: INNOVENT e.V.
Os sensores Hall de três eixos são pequenos, robustos e económicos – mas são considerados difíceis de utilizar para medições absolutas fiáveis da densidade de fluxo magnético: o seu sinal sofre desvios com a temperatura, os seus três eixos de medição não estão exatamente perpendiculares entre si devido a fatores de fabrico e a sua sensibilidade não é linear. No projeto de investigação «M-Gauss», a INNOVENT e.V. desenvolveu uma metodologia de caracterização e calibração que identifica sistematicamente estas fontes de erro e as corrige matematicamente.
Caracterizar em vez de estimar O cerne do trabalho é a medição técnica completa do comportamento do sensor: Numa disposição de Helmholtz de três eixos com câmara de medição climatizada, bem como num eletroímã com sondas de referência com realimentação, o sinal do sensor foi registado em função da intensidade do campo e da temperatura (10–40 °C). A partir destes dados, os investigadores deduziram várias etapas de correção: matrizes de transformação 3×3, que ortogonalizam a posição espacial real dos eixos do sensor, bem como um modelo de compensação que descreve a variação da sensibilidade através de polinómios de terceiro grau. Uma vez que tal calibração dificilmente é viável manualmente, foi transformada num processo automatizado: um autómato de estados controla a configuração de calibração e a técnica de medição e determina autonomamente as constantes de compensação necessárias. Na validação, o procedimento atingiu uma precisão inferior a 0,5 por cento do valor máximo da gama de medição em todos os três eixos.
Aplicável para além do caso específico A metodologia desenvolvida não se limita a um sensor específico, mas é, em princípio, aplicável a outros sensores Hall de três eixos — como, por exemplo, os sensores HallinOne do Instituto Fraunhofer. Como resultado adicional, os investigadores conseguiram demonstrar, através de medições, quais são os limites da tecnologia dos sensores de Hall: esta é apenas parcialmente adequada para a determinação de momentos magnéticos; neste caso, foi caracterizada uma abordagem alternativa baseada em AMR. Os conhecimentos adquiridos já estão a ser incorporados em outros projetos de investigação da instituição. A metodologia será apresentada, entre outros locais, na conferência Magsense, em Jena. Nota sobre o financiamento
O projeto «M-Gauss» foi realizado no âmbito da diretiva FTI-Thüringen TECHNOLOGIE como projeto colaborativo (parceiro: Matesy GmbH, Jena) e cofinanciado por fundos do Fundo Europeu de Desenvolvimento Regional (FEDER), bem como do Estado Livre da Turíngia.
Observação: Este artigo foi traduzido usando um sistema de computador sem intervenção humana. A LUMITOS oferece essas traduções automáticas para apresentar uma gama mais ampla de notícias atuais. Como este artigo foi traduzido com tradução automática, é possível que contenha erros de vocabulário, sintaxe ou gramática. O artigo original em Alemão pode ser encontrado aqui.
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