Учёные из Германии разработали линейную камеру (камеру линейного сканирования) высокого разрешения для измерения магнитных полей в реальном времени. Силовые линии поля в магнитных системах, таких как генераторы или электродвигатели, могут быть визуализированы с помощью данного аппарата. Это найдёт применение на производстве; одной из областей применения станет контроль качества в процессе изготовления магнитов. Прототип будет впервые показан на выставке Electronica 2014, которая пройдёт в Мюнхене с 11 по 14 ноября.
Мы сталкиваемся с работой датчиков магнитного поля ежедневно, не замечая этого. Эти датчики стоят в стиральных машинах и автомобилях, где контролируют правильный угол наклона фар и сигнализируют о плохо пристёгнутом ремне безопасности. Когда механическое перемещение преобразуется во вращение, магнитный датчик обнаруживает это и передаёт информацию по схеме.
Важно, чтобы магниты работали надёжно. Обеспечение качества в процессе изготовления было дорогой и трудоёмкой задачей до сих пор. Но исследователи из Института интегральных схем общества Фраунгофера (Fraunhofer Institute for Integrated Circuits, FIIS) в Эрлангене, Германия, разработали линейную камеру, при помощи которой можно измерять магнитные поля в режиме реального времени и таким образом быстро находить неисправные магниты. Это даёт возможность интегрировать этот вид магнитных испытаний в промышленные процессы.
В основе устройства особые 3D-датчики Холла, разработанные в институте и названные HallinOne. «Выглядит устройство не как камера, это плоская пластина с рядом датчиков магнитного поля, — объясняет руководитель проекта Клаус-Дитер Ташка (Klaus-Dieter Taschka), — сенсор способен обнаружить присутствие любого магнитного поля во всех трёх направлениях. Этот вид датчиков может решать широкий спектр измерительных задач, служить датчиком угла поворота, разделения, позиции, скорости вращения».
Линейная камера измеряет силу и направление магнитного поля из 32 позиций, разнесённых друг от друга на 2,5 мм. Силовые линии, таким образом, становятся видны вдоль измерительного устройства на расстоянии восьми сантиметров и могут контролироваться и регистрироваться. Фактические размеры 3D-датчика не более 0,1 х 0,1 мм2. Измерение происходит с очень высокой точностью.
Процедура измерения занимает миллисекунды, камера позволяет получать 1000 изображений в секунду. Такая скорость даёт возможность включать подобные устройства в производственный цикл и тестировать магниты на работающем конвейере. Работа «в реальном масштабе времени» важна, поскольку форма магнита, а также направление намагниченности влияют на результаты измерения и должны быть учтены при калибровке системы. По завершении процесса измерений система определяет форму магнитного поля и рассчитывает, находится ли погрешность в пределах допуска. Для простых измерений камера может быть подключена через интерфейс USB к ПК.
