Spis treści:
Czym jest magnetometr?
Ziemskie pole magnetyczne to globalny fenomen, którego okiełznanie umożliwiło ludziom na całym świecie wiele wymiernych korzyści. Zdecydowanie największą z nich jest możliwość dokładnej nawigacji, a także określenia czterech głównych punktów kardynalnych, znanych potocznie jako kierunki świata.
Jednak w celu wyznaczania azymutu niezbędne jest precyzyjne zmierzenie natężenia ziemskiego pola magnetycznego. Zadanie to pełni magnetometr, czyli specjalny przyrząd badający w czasie rzeczywistym wszelkie zmiany wartości magnetyzmu.
Wynalezienie magnetometru przypisuje się słynnemu niemieckiemu matematykowi, jakim był Carl Friedrich Gauss. Naukowiec wraz z drugim uczonym, Wilhelmem Weber’em, położył podwaliny pod współczesną teorię magnetyzmu. Efektem tych prac był także pierwszy na świecie magnetometr, którego projekt do dzisiaj jest stosowany w wielu laboratoryjnych urządzeniach pomiarowych.
Jaką rolę pełni magnetometr we współczesnym świecie?
Magnetometr znajduje swoje zastosowanie wszędzie tam, gdzie potrzebne jest dokładne określenie pola magnetycznego. Jest on między innymi sercem wielu profesjonalnych detektorów metali, ponieważ dzięki swoim właściwościom magnetometr może wykrywać przedmioty znajdujące się na głębokości dziesiątek metrów. Tzw. georadary wysyłają w głąb ziemii sygnał w postaci fali elektromagnetycznej i mierzą wszelkie odchylenia wartości pola magnetycznego wygenerowanego przez sygnał powracający, czyli odbity od jakiegoś obiektu. To umożliwia określenie na jakiego typu przeszkodę natrafił wysłany impuls. Dla porównania skuteczny zasięg konwencjonalnego detektora wynosi około dwóch metrów.
Kolejną gałęzią przemysłu, w której magnetometr znajduje zastosowanie, jest branża geotechniczna. Przyrządy te używane są przede wszystkim do wykonywania dokładnych map geologicznych regionu, na podstawie których można przeprowadzać dokładniejsze badania mające na celu znalezienie naturalnych złóż minerałów.
Profesjonalny magnetometr jest w stanie wykryć rudę żelaza, pirotyn, hematyt, a także magnetyt. Dodatkowo może być on również stosowany do określania optymalnego sposobu wydobywania węgla lub eksploatacji złóż ropy naftowej.
Magnetometry są także sercem każdego kompasu, a ich zdolność do określania pól magnetycznych stosowana jest w instrumentach nawigacyjnych statków oraz samolotów. Znajdują one również zastosowanie w wielu militarnych projektach, a ich największą zaletą jest wysoki stopień niezawodności.
Do czego wykorzystywane są magnetometry montowane w smartfonach?
Magnetometr stosowany w telefonie również jest w stanie mierzyć kierunek oraz wielkość ziemskiego pola magnetycznego. Właściwości te są wykorzystywane w smartfonach w celu zapewnienia możliwości precyzyjnej nawigacji – zarówno w terenie, jak i w mieście. W tym przypadku zatem, urządzenie bada odchylenie od pola magnetycznego naszej planety.
W praktyce, w oparciu o magnetometr, uruchomiona na telefonie aplikacja jest w stanie wyświetlać dokładną orientację względem kierunków świata. Umożliwia to automatyczne obracanie mapy oraz wykorzystywanie telefonu jako nawigacji GPS.
Dodatkowo niektóre telefony pozwalają również na wykorzystywanie danych zbieranych przez magnetometr w celu wykrywania rosnącego pola magnetycznego. Jest to szczególnie przydatne podczas drobnych prac remontowych, kiedy to smartfon może posłużyć jako prosty detektor zbrojenia oraz okablowania ściennego.
Czy magnetometr zamontowany w smartfonie jest dokładny?
Magnetometr znajdujący się we współczesnych telefonach komórkowych to zminiaturyzowane wersje sensorów laboratoryjnych. Z tego też względu ich możliwości są mocno ograniczone, ale oferowana przez nie dokładność w zupełności wystarcza do dokładnego nawigowania w terenie.
Dodatkowo obecnie produkowane są głównie magnetometry działające w trzech osiach, dzięki czemu telefon jest w stanie nie tylko określać kierunki świata, lecz również położenie telefonu względem płaszczyzny Ziemi.
Magnometr – FAQ
Magnetometr jest urządzeniem wykorzystywanym do precyzyjnego pomiaru pola magnetycznego, a dokładniej jego natężenia. Magnetometr precyzyjnie mierzy natężenie pola magnetycznego dzięki wykorzystaniu efektu Halla. Część magnetometrów działa na zasadzie zjawiska magnetorezystancji. Zastosowanie manometrów obejmuje m.in. pomiar natężenia pola magnetycznego ziemi. Ponadto to urządzenie jest wykorzystywane do wykrywania metali.
Wybierając konkretny magnetometr przede wszystkim należy zwrócić uwagę na czułość i dokładność pomiarów. Równie ważna jest maksymalna szybkość z jaką urządzenie może transmitować dane. Ponadto warto sprawdzić liczbę i rodzaj interfejsów komunikacyjnych, rozdzielczość, obecność wbudowanego modułu rozmagnesowania, całkowity szum RMS, zakres napięcia zasilania, wymiary fizyczne i masę własną. Dodatkowo wybrane magnetometry są zamontowane na płytce, na której znajdują się czujniki takie jak żyroskop i akcelerometr.
