Manual de uso

M AGNETÓMETRO 3D
Guía de Uso
Introducción
I NTRODUCCIÓN
El M AGNETÓMETRO triaxial de INGKA permite medir en tiempo real el valor del campo magnético en las
inmediaciones del sensor. Este sensor puede ser usado
tanto como brújula digital como para ver variaciones del
campo generado por un imán permanente o un electroimán. En la Figura 1.1 se muestra una imagen del dispositivo.
Figura 1.1: S ENSOR DE CAMPO MAGNÉTICO 3D.
El M AGNETÓMETRO 3D fue diseñado para operar
bajo el sistema de adquisición de datos I NGKA -S AD y
puede conectarse a cualquiera de las entradas digitales
del sistema de adquisición. Este sensor posee alta resolución temporal y sensibilidad al campo magnético, por lo
que puede ser utilizado en una gran variedad de experimentos. Algunos ejemplos son: la medición de magnitudes vectoriales, experiencias relacionadas con el campo
magnético terrestre y experimentos dinámicos de electricidad y magnetismo.
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I NTRODUCCIÓN
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Para utilizar este sensor se debe conectar el sistema
de adquisición de datos I NGKA -S AD a la computadora
mediante el cable USB y ejecutar el software I NGKA.
Luego hacer clic en el botón conectar de la ventana de
adquisición, de manera que el software reconozca la placa. A continuación se debe conectar el M AGNETÓME TRO 3D a alguno de los puertos digitales del panel frontal y el sensor será detectado automáticamente. Las propiedades del sensor, como los ejes en los que se desean
medir y tiempo entre mediciones, pueden ser elegidas en
el menú de opciones. Para acceder a esta ventana debe
clickearse según se muestra en la Figura 2.1.
Utilización
U TILIZACIÓN
Figura 2.1: Acceso al menú de opciones para el M AG NETÓMETRO 3D.
Opciones de Configuración
El M AGNETÓMETRO 3D toma mediciones regulares
de campo magnético en cada uno de los ejes X, Y y Z, y
tiene capacidad de promediar un cierto número de veces
antes de almacenar dicho valor y el tiempo. Las opciones
que se muestran en la Figura 2.2 permiten modificar las
siguientes propiedades:
Tiempo de muestreo (ms): es el tiempo entre dos mediciones consecutivas y se mide en milisegundos.
El tiempo por defecto es de 100 ms y se puede
ajustar entre 14 ms y 10 seg en pasos de 1 ms. De
forma equivalente, la frecuencia de muestreo puede elegirse en el intervalo 0,1 y 70 Hz.
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U TILIZACIÓN
Figura 2.2: Menú de opciones para el M AGNETÓMETRO
3D.
Cada medición toma
14 ms. Si se desean
promediar n valores,
el tiempo de muestreo debe ser mayor
que n×14 ms.
Mediciones por dato: es la cantidad de mediciones que
se promedian antes de almacenar el valor. El valor por defecto es de una medición por cada dato
almacenado.
Ganancia: en función del valor de ganancia elegido, el
sensor ajusta los valores de resolución (el valor mínimo que puede distinguirse) y rango dinámico (valores máximos que pueden medirse). En la tabla
2.1 se muestran los valores de Ganancia, Rango
Dinámico y Resolución. Se puede observar que a
medida que se eligen valores de ganancia mayores es posible medir campos más grandes, en detrimento del valor de resolución. El valor por defecto
es Ganancia = 1.
Ganancia Rango dinámico Resolución
0
±0,88 Ga
0,73 mGa
1
±1,3 Ga
0,92 mGa
2
±1,9 Ga
1,22 mGa
3
±2,5 Ga
1,52 mGa
4
±4,0 Ga
2,27 mGa
5
±4,7 Ga
2,56 mGa
6
±5,6 Ga
3,03 mGa
7
±8,1 Ga
4,35 mGa
Cuadro 2.1: Valores de configuración para la Ganancia,
según la Resolución y el Rango Dinámico que se desean
obtener.
Ejes: es posible graficar individualmente o de manera
combinada cada uno de los ejes de magnetización,
seleccionando los casilleros X, Y o Z.
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Utilización
Calibrar Sensor: esta opción permite calibrar uno a uno
los tres ejes de medición, aplicando una transformación lineal a los valores entregados por el sensor. Este sensor entrega valores en unidades de [mGa],
según una calibración de fábrica para cada uno de
los valores de Ganancia.
Los
valores
de
calibración
sólo
son
almacenados
mientras está activa
la aplicación I NGKA
y mientras está
conectado el sensor.
U TILIZACIÓN
Para realizar una calibración específica, en primer
lugar se debe asignar un <Nombre> y <Unidad>
a la nueva variable. Por defecto esta variable tiene
el nombre de <Campo Magnégtico> y se expresa
también en <mGa>. Luego se deben tomar uno a
uno valores de magnetización conocidos, por ejemplo dentro de un par de bobinas de Helmholtz. En
la ventana Valor Actual aparecerá el valor original
y se debe asignar el valor de calibración en la ventana <Nombre> (según el nombre que se haya elegido). El programa realizará automáticamente una
regresión lineal utilizando los datos de calibración.
Como resultado, los valores medidos serán transformados en su valor calibrado, además se reportarán los estimadores de la pendiente y ordenada al
origen de la regresión. Al Aceptar una calibración,
todas las mediciones subsiguientes del sensor serán transformadas según esta calibración.
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U TILIZACIÓN
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Especificaciones
Medición digital de campo magnético en los 3 ejes
espaciales.
Rango de medición máximo: ±8,1 Ga (ver tabla
2.1).
Resolución máxima: 0,73 mGa (ver tabla 2.1).
Resolución temporal máxima: 14 ms.
Este sensor se puede combinar con cualquier otro
sensor en el sistema I NGKA -S AD.
Permite un máximo de un sensor por sistema I NGKA S AD.
Temperatura de operación: −25 o C a +70 o C.
E SPECIFICACIONES
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+54 11 15 4064-6859
[email protected]
www.ingka.com.ar