Невидимые сенсоры, которые не искажают измеряемые ими магнитные поля 03.05.2018

Практически все датчики магнитных полей, используемых в современных компьютерах, автомобилях, самолетах и других системах, вносят значительные искажения в измеряемые ими магнитные поля. Эти искажения могут стать источником больших проблем в некоторых областях применения, к примеру, в медицинской или научной аппаратуре, которая проводит сверхвысокоточные измерения. Помимо этого, вносимые искажения могут стать причиной возникновения перекрестных паразитных связей в системах, в которых используется множество датчиков различного типа.

Ученым из Автономного университета (Autonomous University of Barcelona), Барселона, Испания, удалось найти решение описанной выше проблемы. Созданные ими сенсоры являются "невидимками" с магнитной точки зрения, другими словами, эти сенсоры не вносят никаких искажений в магнитные поля, но позволят произвести измерения этих полей.

"Это является первым в своем роде магнитным "невидимым датчиком" - рассказывает Роза Маш-Батлле (Rosa Mach-Batlle), - "При этом, уровень "невидимости" этого датчика можно регулировать от полной невидимости до полной видимости".

Основанная масса датчиков магнитного поля изготавливается на основе ферромагнитных материалов, которые выступают в роли усилителей снимаемых сигналов. Однако обратной стороной этой медали является то, что ферромагнитные материалы вносят искажения в форму и силу магнитного поля. Ранее были сделаны попытки сделать "невидимый" магнитный датчик, облачив ферромагнитный активный элемент этого датчика в подобие магнитного "плаща-невидимки". Однако, такой подход полностью изолировал датчик от магнитного поля, лишив его возможности производить измерения.

Основой нового датчика-невидимки является сферическая магнитная оболочка, форма которой компенсирует и изолирует искажения магнитного поля, вносимые находящимся внутри чувствительным элементом этого датчика. В этой оболочке создана масса тонких зазоров, через которые внешнее магнитное поле достигает чувствительного элемента, позволяя ему производить измерения. Максимальная степень "невидимости" этого датчика возникает в случае, если измеряемое магнитное поле однородно и внутренний чувствительный элемент датчика так же имеет сферическую форму.

Сферическая оболочка, которая окружает датчик, должна иметь такие магнитные свойства, которыми не обладает ни один материал естественного происхождения. Эти свойства были приданы оболочке путем ее изготовления из материала с искусственной сложной структурой, так называемого метаматериала, основой которого является высокотемпературный сверхпроводниковый материал.

В своих дальнейших исследованиях ученые планируют использовать подобные решения для создания высокоэффективного магнитного "плаща-невидимки". Это, в свою очередь, может быть использовано для создания устройств, которые должны функционировать в условиях присутствия сильных переменных магнитных полей, или устройств, позволяющих придавать магнитным полям заданную сложную форму.

<< Назад: Искусственные эмбрионы, вызывающие беременность 04.05.2018

>> Вперед: Оптический диод 03.05.2018

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Реактор на расплаве солей и быстрых нейтронах 29.11.2021

Компания TerraPower, которую в значительной мере финансирует Билл Гейтс, вместе с проектом реактора Natrium разрабатывает и экспериментальный реактор на расплавленном хлориде (MCRE). Как и проект Natrium, реактор MCRE получает энергию от радиоактивного распада топлива за счет поглощения быстрых нейтронов, но в случае MCRE расплав солей служит и теплоносителем, и средством подачи топлива в реактор. Это выигрышное сочетание. Строительством и эксплуатацией реактора MCRE будет заниматься компания ...>>

Планшет Nokia T20 Education Edition 29.11.2021

Компания HMD Global представила свой обновленный планшет Nokia T20 Education Edition. Гаджет позиционируется как планшет для учебы. Новинка получила 10,4-дюймовый дисплей 2К с разрешением экрана 1200 x 2000 пикселей. Экран прошел швейцарскую сертификацию SGS в категории защиты глаз от синего цвета. Устройство работает планшет на базе процессора Unisoc T610. Это собой восьмиядерный процессор, включающий в себя два ядраCortex-A75 с тактовой частотой 1,8 ГГц и шесть ядер Cortex-A55 с тактовой ча ...>>

Минивэн Carnival 2022 28.11.2021

Корейская компания Kia представила в России четвертое поколение Carnival. С 23 ноября фирменный минивэн в версии 2022-го модельного года стал доступен российским покупателям в официальных дилерских центрах бренда. Kia Carnival 2022 предлагается с двумя вариантами двигателей, в пяти комплектациях по цене от 38000 до 54000 долларов. При подготовке характеристик 2022-го модельного года были учтены пожелания покупателей и их ожидания от большого семейного автомобиля - Carnival стал более совр ...>>

DC/DC-преобразователи Traco TEC 2(WI) и TEC 3(WI) 28.11.2021

Компания Traco обновила линейку стабилизированных DC/DC-преобразователей 2 и 3 Вт, выпустив новые семейства TEC_2, TEC_2WI, TEC_3 и TEC_3WI с шириной входа 2:1 и 4:1 (для моделей с окончанием "WI"). Преобразователи нового поколения имеют улучшенную схемотехнику и в них задействованы современные компоненты. Производство полностью автоматизировано, благодаря чему удалось повысить эффективность изделий и снизить себестоимость без ущерба качеству и надежности. Преобразователи изготавливаются в ст ...>>

Получено растение с генами от одного родителя 27.11.2021

Ученые из Калифорнийского университета Дэвисе (США) смогли удалить половину генома у растения. Этот механизм позволяет легче и быстрее вывести сельскохозяйственные культуры с нужными свойствами - например, устойчивостью к болезням. Растения, которые размножаются половым путем, наследуют соответствующий набор хромосом от каждого родителя. Чтобы передать благоприятный признак, такой как устойчивость к вредителям или засухе, всему их потомству, растение должно иметь один и тот же генетический ва ...>>

Случайная новость из Архива

Передача мобильных данных со скоростью 10 Гбит/с 07.03.2013

NTT DoCoMo, ведущий мобильный оператор в Японии и Токийский технологический институт смогли осуществить мобильную передачу данных со скоростью 10 Гбит/с, что в 100 раз превышает современные скорости, доступные потребителям. Это очередной шаг на пути к сетям 5G.

Передача пакетов была осуществлена в направлении с абонентской системы на базовую станцию. Успешный эксперимент стал очередным шагом на пути к сетям пятого поколения (5G), считают эксперты. Для проведения теста инженеры использовали полосу 400 МГц на диапазоне частот 11 ГГц. Передача осуществлялась с автомобиля, движущегося со скоростью около 9 км/ч. Указанная скорость была достигнута с помощью технологии Multiple Input Multiple Output (MIMO), которая разбила данные на несколько потоков. Для передачи данных одновременно использовались 8 антенн, а для приема - 16 антенн.

Технологии, на основе которых была построена экспериментальная система, могут также быть использованы для передачи данных в направлении от базовой станции к абонентской системе, также на скорости 10 Гбит/с, подчеркнули в пресс-службе NTT DoCoMo. Достигнутая NTT DoCoMo скорость в 10 Гбит/с в 100 раз превысила скорость 100 Мбит/с - максимальную скорость, которую оператор предлагает своим абонентам в настоящее время, добавили в компании.

Однако перед коммерческим внедрением новых стандартов инженерам предстоит решить как минимум одну сложность. Дело в том, что использование частот, превышающих 5 ГГц, сокращает дистанцию, которую волны способны проходить, что наиболее актуально в условиях плотной застройки. Поэтому в современных сетях используются меньшие частоты, пояснили в компании.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

Бесплатная техническая документация для любителей и профессионалов