سنسور میدان مغناطیسی و الکتریکی (Magnetic and Electric Field Sensors)، در فیزیک (Physics)
انواع حسگرها (Sensor) را در آموزش زیر شرح دادیم :
سنسور میدان مغناطیسی و الکتریکی (Magnetic and Electric Field Sensors) :
این دسته شامل سنسورهایی است که برای اندازه گیری میدان مغناطیسی (
\[ \vec{B} \]) و میدان الکتریکی (
\[ \vec{E} \]) استفاده می شوند. این سنسورها در کاربردهای متنوعی از جمله ناوبری (قطب نما)، تشخیص جریان الکتریکی (سنسورهای جریان)، ردیابی اشیا، باستان شناسی، ژئوفیزیک، و علوم فضایی به کار می روند. میدان ها می توانند DC (ثابت) یا AC (متناوب) باشند.
سنسورهای میدان مغناطیسی (مغناطیس سنج):
اثر هال (Hall Effect): رایج ترین و ارزان ترین. بر اساس ولتاژ هال در نیمه هادی. محدوده اندازه گیری وسیع، اما حساسیت متوسط.
مغناطومقاومتی (MR: AMR, GMR, TMR): بر اساس تغییر مقاومت در مواد فرومغناطیس. حساسیت بالا، اندازه کوچک، و مصرف پایین.
مگنتومتر پروتون (Proton Precession): بر اساس تقدم اسپین پروتون در میدان مغناطیسی. دقت بالا برای اندازه گیری میدان کل (اسکالر).
مگنتومتر پمپ اپتیکی (Optically Pumped): بسیار دقیق، برای میدان های ضعیف (ژئوفیزیک، فضا).
مگنتومتر دروازه شار (Fluxgate): برای اندازه گیری میدان DC و AC با دقت خوب و بردار.
SQUID (Superconducting Quantum Interference Device): حساسترین مغناطیس سنج، قادر به تشخیص میدان های فوق ضعیف (در حد فمتوتسلا). نیاز به خنک سازی ابررسانا.
سنسورهای القایی (Induction coils): برای اندازه گیری میدان های متغیر با زمان (AC).
سنسورهای میدان الکتریکی:
سنسورهای خازنی: اندازه گیری اختلاف پتانسیل بین دو الکترود.
پروب های الکترواپتیک: تغییر خواص نوری کریستال در میدان الکتریکی.
آنتن ها: برای میدان های AC با فرکانس بالا.
پارامترهای مهم: حساسیت، محدوده اندازه گیری، پهنای باند، دقت بردار، و نویز.
\[ \vec{B} = B_x \hat{i} + B_y \hat{j} + B_z \hat{k} \quad , \quad \vec{E} = E_x \hat{i} + E_y \hat{j} + E_z \hat{k} \]