Nagy érzékenységű optikai szögelfordulás-érzékelő fejlesztése geofizikai magnetométer műszerhez
A dolgozatban leírt geofizikai magnetométer a Föld mágneses tere irányának és nagyságának mérésére szolgáló eszköz. A mérés során azonban az eszköz magja ismeretlen okok miatt elfordulhat, mely véletlenszerű hibát visz a rendszerbe.
Ezt a szögmásodperc nagyságrendű elfordulást mindeddig csak nagy térigényű módszerrel lehetett detektálni: Egy, az eszközre erősített tükröt akár több 100m távolságból lézerrel megvilágítva, majd a visszaverődő nyalábot egy ernyővel/kamerával felfogva, a folt pozíciójának elmozdulásából következtetni lehet a szögelfordulás mértékére.
Ennél a módszernél nagyságrendekkel kifinomultabb, új megoldásra van szükség ahhoz, hogy a mágneses tér változását az épített és természetes környezettől függetlenül, a Föld bármely pontján, akár hónapokon keresztül folyamatosan mérhessük.
A cél egy olyan kisméretű (néhány cm3 térigényű) berendezés fejlesztése, mely érintésmentesen érzékel, érzékenysége szögmásodperc nagyságrendű (<2’), a lehető legkevesebb mágneses momentummal rendelkező anyagot tartalmazza és kereskedelmi forgalomban kapható, viszonylag olcsó alkatrészek felhasználásával elkészíthető.
A fejlesztéshez alkalmasnak tűnt egy optikai adattároló fejegységének felhasználása. A CD-lemez forgása közben elmozdulhat, ezért azt folyamatosan fókuszban kell tartani az információ kiolvasásához. Ezt a feladatot egy összetett szervo rendszer látja el.
Egy kereskedelmi forgalomban kapható CD-fejet elemezve, majd megfelelően átalakítva (a szervorendszert eltávolítva) és a kvadráns fotodetektorból érkező feszültségértékeket kinyerve, a fej fókusz hibajelének felhasználásával a magnetométer tengelyére erősített tükör kismértékű elfordulása érzékelhető, ami alkalmas alapot biztosított az érzékelő kifejlesztéséhez.
szerző
-
Baki Mihály Dezső
mechatronikai mérnöki
nappali alapszak
konzulensek
-
Dr. Antal Ákos
adjunktus, Mechatronika, Optika és Gépészeti Informatika Tanszék -
Dr. G. Szabó István
ügyvezető, OPTIKA Mérnökiroda Kft (külső)
