Cuando el sensor se autoevalúa: la calibración automática garantiza la precisión de los sensores compactos de campo magnético
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Investigadores de INNOVENT e.V., en Jena, han desarrollado un procedimiento con el que se pueden convertir sensores Hall económicos y compactos en medidores de campos magnéticos precisos y con compensación de temperatura. La metodología es aplicable a diferentes tipos de sensores.
Investigadores de INNOVENT e.V., en Jena, han desarrollado un procedimiento que permite convertir sensores Hall económicos y compactos en medidores de campos magnéticos precisos y con compensación de temperatura.
Copyright: INNOVENT e.V.
Los sensores Hall de tres ejes son pequeños, robustos y económicos, pero se consideran poco fiables para realizar mediciones absolutas fiables de la densidad de flujo magnético: su señal se desvía con la temperatura, sus tres ejes de medición no son exactamente perpendiculares entre sí debido a las tolerancias de fabricación y su sensibilidad no es lineal. En el proyecto de investigación «M-Gauss», la asociación INNOVENT e.V. ha desarrollado una metodología de caracterización y calibración que registra sistemáticamente estas fuentes de error y las corrige matemáticamente.
Caracterizar en lugar de estimar El núcleo del trabajo es la medición metrológica completa del comportamiento del sensor: En una disposición de Helmholtz de tres ejes con cámara de medición climatizada, así como en un electroimán con sondas de referencia con retroalimentación, se registró la señal del sensor en función de la intensidad de campo y la temperatura (10-40 °C). A partir de estos datos, los investigadores dedujeron varios pasos de corrección: matrices de transformación 3×3 que ortogonalizan la posición espacial real de los ejes del sensor, así como un modelo de compensación que describe la variación de la sensibilidad mediante polinomios de tercer grado. Dado que una calibración de este tipo resulta prácticamente inviable de realizar manualmente, se transformó en un procedimiento automatizado: un autómata de estados controla el montaje de calibración y la tecnología de medición, y determina de forma autónoma las constantes de compensación necesarias. En la validación, el procedimiento alcanzó una precisión inferior al 0,5 % del valor máximo del rango de medición en los tres ejes.
Aplicable más allá del caso concreto La metodología desarrollada no se limita a un sensor concreto, sino que, en principio, es aplicable a otros sensores Hall de tres ejes, como, por ejemplo, los sensores HallinOne del Instituto Fraunhofer. Como resultado adicional, los investigadores pudieron demostrar, desde el punto de vista metrológico, cuáles son los límites de la tecnología de sensores Hall: su idoneidad para la determinación de momentos magnéticos es limitada; en este caso, se caracterizó un enfoque alternativo basado en AMR. Los conocimientos adquiridos ya se están incorporando a otros proyectos de investigación de la institución. La metodología se presentará, entre otros lugares, en la conferencia Magsense de Jena. Nota sobre la financiación
El proyecto «M-Gauss» se llevó a cabo en el marco de la directriz FTI-Turingia TECHNOLOGIE como proyecto colaborativo (socio colaborador: Matesy GmbH, Jena) y fue cofinanciado con fondos del Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER) y del Estado Libre de Turingia.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Alemán se puede encontrar aquí.
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