Улучшение магнитных датчиков для сверхчувствительных измерений

• Ученые НИТУ МИСИС усовершенствовали датчики на основе эффекта гигантского магнитного импеданса (ГМИ). • Новая математическая модель увеличивает точность измерений более чем в 80 раз. • Сотрудники МЧС РФ успешно протестировали образец на аварийных домах.

Применение ГМИ-датчиков

• ГМИ-датчики используются в промышленности, геофизике, биомедицине и системах неразрушающего контроля. • Они измеряют положение, скорость, деформации, температуру, ищут полезные ископаемые, аномалии магнитного поля, магнитные метки и наночастицы, микротрещины и дефекты.

Увеличение рабочего температурного диапазона

• Специалисты НИТУ МИСИС, НИЯУ МИФИ и ИЗИР РАН увеличили рабочий диапазон с помощью программной обработки данных. • Миниатюрный датчик температуры размещается рядом с магнитным сенсором. • Алгоритм анализирует температуру и корректирует результат измерения.

Математическая модель и калибровка

• Модель использует информацию об изменении температуры и показаний ГМИ-датчика. • Для каждого устройства проводится калибровка для определения влияния температуры на работу. • Алгоритм автоматически учитывает изменения температуры и корректирует результат.

Результаты и перспективы

• Температурная погрешность уменьшилась более чем в 80 раз. • Алгоритм не требует больших вычислительных ресурсов и может работать на микроконтроллерах. • Исследователи планируют увеличить температурный диапазон калибровки до −50 до +100 °C.

Финансирование и публикация

• Работа выполнена в рамках программы развития инженерного технологического центра НИТУ МИСИС и программы Минобрнауки России «Приоритет-2030». • Подробности исследования опубликованы в журнале Journal of Magnetism and Magnetic Materials (Q2).