Como Construir Um Medidor de Campo Eletromagnético

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  • 8/16/2019 Como Construir Um Medidor de Campo Eletromagnético

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    Como construir um medidor decampo eletromagnético

    O voltímetro ligado ao detector lerá alterações na intensidade do campo magnético

    Polka Dot Images/Polka Dot/Getty Images

    Um medidor de campo eletromagnético ou "gaussmeter" mede a força relativa dos

    campos magnéticos. Eles podem ser usados para uma série de nalidades, desde

    testar a força de eletroímãs até a vericação de campos magnéticos em torno de

    eletrnicos sem !lindagem na !usca de pertur!ações na caça de fantasma. e

    #uiser construir um aparel$o desse, voc% deverá comprar todas as peças

    necessárias em uma lo&a de ferragens local. 'om isso, deve conseguir montá(lo em

    menos de uma $ora.

    O que você precisa?

    • )oltímetro digital

    • *ispositivo de efeito +all•   laca de montagem• -it de ação

    ista completa

    Instruções

    /. 1Conecte o regulador de tensão de 5 volts nos pinos um, dois e três no lado superioresquerdo da placa de montagem.

    0. 2Fixe o conector vermelho da bateria de 9 volts no pino um do regulador de tensãode 5 volts.

    1. 3Fixe o conector preto da bateria de 9 volts no pino dois do regulador de tensão de 5 volts.

    2. 4Posicione o dispositivo de efeito all no lado superior direitoda placa de

    montagem, de acordo com o regulador de tensão de 5 volts.

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    3. 5!igue um fio verde do pino três do regulador de tensão de 5 volts no pino um dodispositivo all.

    4. 6Conecte um fio preto do pino dois do regulador de tensão de 5 volts no pino dois dodispositivo all.

    5. 7 "#uste o volt$metro digital para ler %& '(C e anexe o fio vermelho no pino três dodispositivo all, e o cabo preto no pino dois do dispositivo.

    6. 8Conecte a bateria de 9 volts no conector apropriado e anexe)a na placa demontagem com os dois el*sticos de borracha. + volt$metro deve ler cerca de %,5 volts, sem qualquer interferência do campo magntico.

    7. 9Coloque um $mã perto do dispositivo e observe a leitura do medidor mudando. Paracalcular a for-a do campo magntico, multiplique a varia-ão entre a leitura inicialcalibrada aproximadamente %,5 volts/ e a sua leitura por 0.&&& e divida pelasensibilidade do dispositivo de all. 1m resultado positivo indica um polo nortemagntico e um negativo indica um polo sul magntico.

    Construindo um

    8edidor de campoeletromagnético 

    Há muito tempo desejo realizar alguns testes com campos

    elétricos e magnéticos em altas freqüências. Em função do

    elevado custo de medidores de campo eletromagnético e

     por !aver tra"al!ado por muitos anos na empresa

    alemã #andel $ %oltermann e lá !aver estudado econ!ecido os medidores de campo eletromagnéticos da

    fam&lia E'( decid& projetar e construir meu pr)prio

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    instrumento. *ua finalidade é determinar o campo elétrico

    e o campo magnético e+istente em um dado ponto ,uma

    região na verdade- do espaço.

    ara tal fim o medidor em questão determina o campo

    elétrico usando / antenas dipolo ,para os ei+os + 0 e z-

    com comprimento de onda "em menor que o do espectro

    que deseja1se avaliar e / loops ,tam"ém com orientação +

    0 e z- para determinar o campo magnético. 2 sinal

    induzido nestes sensores é retificado amplificado e

    medido 1 parece "em simples mas na !ora de implementar desco"ri que não é3

    2 te+to a seguir resume a implementação que realizei e

    funcionou para meus prop)sitos.

    'ain frame 1 o medidor propriamente dito

    2 main frame do instrumento foi constru&do usando a

    mec4nica de um antigo medidor de n&vel da empresa #%5Eletr6nica de recisão o 7819:. Eu dispun!a da sucata de

    um instrumento destes e ela me pareceu ideal para meu

     projeto. ; implementação foi feita em uma placa de

    circuito impresso perfurada que cortei para encai+ar 

    e+atamente no lugar de uma das placas originais desteinstrumento.

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    laca com o circuito do medidor .2 componente pinos ao lado do capacitor laranja é o

    conversor ;?< de 9@ "its.

     8esta placa forma montados o microprocessador um

    conversor ;?< de 9@ "its uma c!ave C'2* paraselecionar a entrada de sensor a ser ligada ao conversor 

    ;?

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    funcionar corretamente-.

    laca montada na cai+a. 2 c!ip vermel!o é o processador

    e "em B esquerda em "ai+o o conector (*@/@.

    2 mainframe é na verdade um medidor de tensãocont&nua ,um volt&metro- com seis entradas separadas que

    lê cada uma delas e calcula depois a soma quadrática das

    / correspondentes ao sensor de campo elétrico ou

    magnético e e+trai sua ra&z.

    2 processador seleciona as entradas D e de cadagrandeza elétrica ,tensão e corrente- o ;?< converte o

    valor anal)gico em cada uma das entradas em uma palavra

    de 9@ "its que o processador lê e armazenaG em seguida ele

    calcula

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    Esta configuração é interessante porque como as /

    medidas são feitas rapidamente o resultado do campo

    elétrico ou magnético é determinado sem que !ajam erroscausados por causa da orientação ,direcionalidade- do

    sensor.

    7eclado e displa0

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    2 mainframe sendo montado. (epare o conector (*1@/@ 1

    *5 que foi conectado na lateral da cai+a.

    'ainframe sendo fec!ado mas ainda sem a placa de

    cone+ão da antena. ;o lado está encai+ado o conversor 

    (*1@/@ 1 *5 que permite fazer o doInload do softIare

    do medidor.

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    *ensor para o campo elétrico 1 "ai+a freqüência

    Começando pelo desen!o das antenas dipolo 1 que

    taman!o tem que terJ

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    ;ntena dipolo e loop de corrente 1 os diodos estão sendo

    montados.

    m cu"o com as antenas foi constru&do. (epare os diodos

    sc!ottK0 que

    atravessam as superf&cies do cu"o por furos.

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    2 cu"o com as antenas é montado dentro da semi1esfera

     plástica que serve de proteção. 2 plástico usado pouco

    altera a sensi"ilidade do meu medidor 1 testei a antena

    com e sem a proteção.

    Lista da !aste e conectores de fi+ação e intercone+ão. 2

     plug "anana serve apenas para garantir o suporte

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    mec4nicoG as cone+Qes elétricas são feitas através do

    conector din miniatura.

    ; antena pronta. Roram usadas duas calotas plásticas

    usadas em ventiladores de teto.

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    Lista do conjunto medidor e antena.

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    2 aparel!o acondicionado na maleta de transporte do

    antigo 7819:.

    Cali"ração do medidor de campo em microondas

    *em dOvida esta é a parte mais dif&cil. ara uma cali"ração

    efetiva eu necessitaria de uma sala especial con!ecida

    como gailola de Rarada0 aonde os n&ves de campo

    eletromagnético indesejados tais como sinais de 7L R'

    etc. estivessem "astante reduzidos. Como tal dispositivo

    não me é acess&vel decidi cali"rá1lo em espaço a"ertomesmo.

    2 procedimento que realizei foi simples 1 liguei o

    medidor constatando que a sua leitura era pequena ,quase

    zero- indicando não !averem campos intensos no local

    aonde eu estava naquele momento. Em seguida apliquei

    um sinal con!ecido e realizei os ajustes.

    Como fonte de sinal para a cali"ração na fai+a de

    microondas usei um forno de microondas doméstico noqual tirei a tampa superior e fiz um furo lateral de

    apro+imadamente / cm de di4metro. ; uma dist4ncia

    con!ecida do forno ,9 m- coloquei um medidor de campo

    cali"rado ,E'(1/:: da #andel $ %oltermann- e dentro

    do forno coloquei uma grande panela de vidro com águacuja quantidade fui ajustando de forma a reduzir a

    quantidade de ondas estacionárias dentro do forno e o"ter 

    um sinal irradiado pelo furo o mais constante poss&vel.

    *em este procedimento com a panela de água o sinal quesai do microondas oscila "astante por causa do padrão de

    estacionária que se esta"elece dentro de sua cavidade e por 

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    causa da dilatação do metal da cavidade que aca"a

    dissipando so" a forma de calor parte da energia que

    rece"e pela microonda.

    2 medidor sendo cali"rado. ;o fundo pode1se ver o forno

    microondas Marrom"adoM que serviu de gerador de sinal.

    ;p)s esperar o n&vel de sinal irradiado esta"ilizar ,o

    magnetron do forno de microondas precisa de pelo menos/ minutos funcionando para aquecer e parar variar a

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     potência de rádio freqüência gerada- med& o campo

    elétrico e magnético com o medidor de referência ,E'(1

    /::-G em seguida coloquei meu medidor em seu lugar e

    ajustei o fator de cali"ração de forma a o"ter uma mesmaleitura nele. %irando meu medidor nos / ei+os pude

    constatar que a leitura da soma quadrática praticamente

    não se altera em"ora os valores individuais de + 0 e z se

    modifiquem "astante. 'eu medidor funciona3

    2 displa0 do meu instrumento. 2s valores que aparecem

    em + 0 e z são na verdade o produto do campo elétrico pelo magnético o que dá m#?mS@.

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