कॉइल मैग्नेटोमीटर अन्वेषण

अन्वेषण कॉइल मैग्नेटोमीटर या प्रेरण मैग्नेटोमीटर, प्रेरक संवेदक (जिसे प्रेरक लूप और प्रेरक कॉइल के रूप में भी जाना जाता है) पर आधारित एक मैग्नेटोमीटर होता है जो भिन्न-भिन्न चुंबकीय प्रवाह को मापता है। यह कंडीशनिंग विद्युत परिपथ से जुड़ा एक इंडक्टिव सेंसर(प्रेरक संवेदक) होता है जो एक अन्वेषण कॉइल मैग्नेटोमीटर का गठन करता है। यह एक वेक्मैटर मैग्नेटोमीटर होता है जो चुंबकीय क्षेत्र के एक या अधिक घटकों को माप सकता है। एक शास्त्रीय विन्यास तीन ऑर्थोगोनल इंडक्टिव सेंसर का उपयोग करता है। इस प्रकार अन्वेषण-कॉइल मैग्नेटोमीटर चुंबकीय क्षेत्र को मेगाहर्ट्ज से सैकड़ों मेगाहर्ट्ज तक माप सकता है।

सिद्धांत

इंडक्टिव सेंसर फैराडे के इंडक्शन के नियम पर आधारित होता है। चुंबकीय प्रवाह की अस्थायी भिन्नता $\Phi$ N मोड़ परिपथ के माध्यम से एक वोल्टेज को प्रेरित करता है जो इस प्रकार होता है

$e=-N{\frac {\mathrm {d} \Phi }{\mathrm {d} t}}$

जिसे सरल तरीके से व्यक्त किया जा सकता है

$e=-N\times S{\frac {\mathrm {d} B}{\mathrm {d} t}}$

यह मानते हुए कि प्रेरित चुंबकीय क्षेत्र बी एक खंड 'S' पर सजातीय होता है (चुंबकीय प्रवाह को इस तरह से व्यक्त किया जाता है: $\Phi =B\times S$).

चित्र 1: फेरोमैग्नेटिक कोर (ग्रे) के चारों ओर घुमावदार (नारंगी) से बना इंडक्शन सेंसर

प्रेरित वोल्टेज ($e$) कई तरीकों से बढ़ाया जा सकता है:

• सतह(S) को बढ़ा कर के,
• टर्न नंबर (N) को बढ़ा कर के,
• फेरोमैग्नेटिक कोर का उपयोग कर के।

फेरोमैग्नेटिक कोर का उपयोग करके कॉइल अन्वेषण

जब फेरोमैग्नेटिज्म कोर के चारों ओर एक कॉइल को लपेटा जाता है, तो इस प्रकार फेरोमैग्नेटिक कोर की स्पष्ट पारगम्यता के कारण सेंसर की संवेदनशीलता बढ़ जाती है।

स्पष्ट पारगम्यता

चुंबकीय प्रवर्धन, स्पष्ट पारगम्यता$\mu _{app}$ के रूप में जाना जाता है, एक बाहरी चुंबकीय क्षेत्र में फेरोमैग्नेटिक कोर प्रतिक्रिया के चुंबकीयकरण परिणाम होता है। विचुंबकीकरण क्षेत्र द्वारा चुंबकत्व को कम किया जाता है।

$\mu _{app}={\frac {\mathrm {\mu } _{r}}{\mathrm {1} +N_{z}\times (\mu _{r}-1)}}$

जहां$\mu _{r}$'सापेक्ष पारगम्यता' होती है,$N_{z}$z दिशा में विचुम्बकत्व गुणांक होता है।

प्रेरित वोल्टेज लिखा को निम्नलिखित ढंग से लिखा जाता है

$-Ne=NS\mu _{app}{\frac {N\mathrm {d} B}{\mathrm {d} t}}$

विचुंबकीकरण गुणांक की गणना सरल आकृतियों (गोले और दीर्घवृत्ताभ) के स्थतियो में आसानी से की जा सकती है।

अनुप्रयोग

• आई ट्रैकर: एक कॉन्टैक्ट लेंस में एम्बेडेड कॉइल होता है जो एक अन्वेषण कॉइल का उपयोग करके आंखों की गति (संवेदी) को मापने के लिए का उपयोग में लाया जाता है।
• शिक्षा
• गैर विनाशकारी परीक्षण
• मैग्नेटोटेल्यूरिक्स
• अंतरिक्ष अनुसंधान
• पृथ्वी पर प्राकृतिक विद्युत चुम्बकीय तरंगों के अवलोकन में।

संदर्भ

• Pavel Ripka, Magnetic Sensors and Magnetometers, Artech House Publishers
• S. Tumanski, Induction Coil Sensors - a Review
• [1]

यह भी देखें

• तरंगें (जूनो) (चुंबकीय अन्वेषण कुंडली का उपयोग करता है)