Medición de pequeños desplazamientos de un haz conductor con imanes de neodimio

Confío en que el desplazamiento es muy pequeño y con una frecuencia decente.

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Aquí hay detalles de los datos del imán Polos del imán Norte/Sur sobre la altura (h) = 1,5 mm Recubrimiento: Níquel Longitud (a) = 8,5 mm Ancho (b) = 2 mm Altura (h) = 1,5 mm

Material/grado: 48H temperatura máxima de funcionamiento = 120 °C Densidad de flujo en el interior del imán = 1,37 Tesla = 13700 Gauss Densidad de flujo en la superficie = 2600 Gauss

Peso muerto: 0,19 g Fuerza de sujeción sobre una placa de acero: 4,64 Newton Peso que el imán puede levantar: 0,47 kg

Es necesario medir un pequeño desplazamiento de alrededor de +-0,3 mm. El sensor puede estar a una distancia de hasta 3 cm (mín. 1 mm) del punto estacionario del desplazamiento. Pero hay un segundo margen que no se aleja 1,5 mm del primero. La frecuencia de cambio entre el máximo y el mínimo podría ser tan alta como 400 Hz y el desplazamiento podría ser tan bajo como +-0,05 mm a veces.

El sensor tiene que tener el menor efecto posible en el sistema, aunque se puede compensar un pequeño efecto. El sistema no debe estar en contacto con la base móvil.

Una idea que se sugirió fue un sensor de efecto Hall. Sin embargo, un gauss tan grande con un desplazamiento pequeño y el otro imán cercano con un desplazamiento tan grande me hace pensar que esta idea posiblemente no funcione, aunque podría estar equivocado. La superficie de detección es del tamaño del imán si se usa efecto Hall o inductancia o un máximo de alrededor de 8,5 mm x 15 mm

Se sugirieron otras dos opciones en las que un sensor capacitivo como parte móvil está conectado a tierra y conduce, sin embargo, también hay tierra alrededor, por lo que debería implementarse un buen blindaje o alguna forma de sensor óptico probablemente basado en la intensidad con cables de fibra para enviar y recibir luz. usando alguna forma de modulación y filtrado para mantener bajos los costos.

Estoy abierto a cualquier otra sugerencia o donde alguien pueda conocer un buen sensor adecuado, un diagrama de circuito o un sitio web informativo. Sé que este sistema es mucho pedir.

Si el desplazamiento oscila en una forma de onda sinusoidal, la salida debería reflejar esto y ser analógica si es posible. si hay un cambio de fase, ese cambio debería conocerse y la frecuencia debería permanecer igual, pero la amplitud no tiene que representar con precisión el desplazamiento total.

Gracias por cualquier idea o sugerencia.

Huele un poco a tarea.
Supongo que parece un poco como tarea. Ojalá fuera entonces al menos poder preguntarle a un tutor o profesor. Es para un proyecto en el que estoy trabajando. Gracias por la etiqueta para electromagnetismo, no me di cuenta de eso y es uno de los usos en los que pensé.
¿Qué estás tratando de hacer en realidad? ¿Hacer un geófono/sismómetro?
no exactamente. similar a algunas formas de un sismómetro. Estoy tratando de determinar la forma de onda de la desviación de un haz vibrante a través de métodos sin contacto. He usado un vibrómetro para cosas similares en el pasado, pero son muy caros y, debido a la configuración, no son adecuados fuera de las condiciones del laboratorio y no necesito una configuración tan precisa como esa.

Respuestas (1)

Mencionaste:

alguna forma de sensor óptico probablemente basado en la intensidad con cables de fibra para enviar y recibir luz usando alguna forma de modulación y filtrado

Esta es una buena idea. Puede hacer mediciones muy precisas con láseres, midiendo diferencias de fase para obtener distancia. Esto a veces se hace con la propia longitud de onda del láser para obtener una resolución de micras; para una mayor resolución y rango, modula el haz a una longitud de onda específica.
No estoy seguro de entender completamente la aplicación, pero parece que estará midiendo dos puntos diferentes al mismo tiempo, cada uno con un rango diferente. Para un cierto rango, elegiría una longitud de onda de al menos 4x eso, esto establece una frecuencia de modulación máxima. Por ejemplo, c/(4x6cm)=1.25GHzpara el final de la viga. (También puede usar una frecuencia mucho más baja). La resolución también tiene un mínimo teórico establecido por la longitud de onda, pero será prácticamente establecido por su configuración de detección. La idea es comparar la fase reflejada con una referencia.

Así es como lo hizo Brad para captar diminutas vibraciones de sonido en superficies lejanas: un dispositivo de espionaje láser: http://www.lucidscience.com/pro-laser%20spy%20device-1.aspx

Gracias Tyblu, parece que podría ser interesante. Voy a investigar eso más a fondo. Lo siento si di la impresión de medir dos puntos al mismo tiempo. Solo debe medir un punto.
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