Download SENS SOR DE E CAMP PO MAG GNÉTIC CO

Ministerio de Educación
M
E
U
Universidad
Te
ecnológica Na
acional
F
Facultad
Regio
onal Rosario
Depa
artamento de Materias
M
Básiccas
PRÁC
CTICAS DE LA
ABORATORIO DE FÍSICA
A II
SENS
SOR DE
E CAMP
PO MAG
GNÉTIC
CO
D
DESCRIP
PCIÓN E INTRUC
CCIONES
S DE EM
MPLEO
INTRO
ODUCCIÓN
El Sen
nsor de Campo
C
Magnético (PASCO CI-6520)
C
e usado conjunta
es
amente con
una In
nterfaz pa
ara Comp
putadora. Tal com
mo el nom
mbre lo in
ndica, el aparato es
capaz de detec
ctar y me
edir camp
pos magn
néticos. Tiene
T
un selector de alcan
nce
de me
edida para
a tres ran
ngos:
100X
X
⇒
± 101 Gau
uss = ± 10−3 Tesla
10X
X
⇒
± 102 Gauss = ± 10−2 Te
esla
1X
X
⇒
± 103 Gau
uss = ± 10−1 Te
esla
Estos
ra
angos
admiten
a
la
medición del cam
mpo magn
nét
tico
terrrestre, lo
os camp
pos
magnétic
cos
creados
p
por
arrollamientos eléctricos y
los campos
c
magnétic
m
os estab
blecidos por
p
iman
nes
perm
manentes.
El ap
parato usa dispositivos d
de “Efecto Hall” (∗)
(
como
o elementos sen
nsores. H
Hay dos de esttos
dispo
ositivos orientado
o
os perpen
ndicularm
mente enttre
sí y ubicado
os en el extremo de la sonda de
mediición. Uno
o detecta
a las línea
as de cam
mpo axialles
(paraleelas al ejee longituddinal de laa sonda) y el otro detecta las líneass de campo
radiale
es (perpen
ndicularees al eje loongitudina
al de la soonda).
ster − GRUPO ANTELA
AFI-II
Ing. Sandra Silves
L
Los punto
os blanco
os
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CTICAS DE LA
ABORATORIO DE FÍSICA
A II
pe
equeños existente
es sobre el extrem
mo
dee la sondaa, indican
n el plano
o de acción
(n
normal all campo)) de cada
a elemen
nto
se
ensible. Un
U selecttor permite escog
ger
un
no u otro
o de esto
os planos
s de orie
enta
ación dell sensor.. Las do
os orienttaciones
no
o
puede
en
ser
escogid
das
simultánea
amente.
(∗) Efecto
o Hall: Differencia de
e potencial que se genera en los bordes
s de
una cinta
c
condu
uctora por la
l cual circ
cula una corriente eléctrica, cuando
se aplica un cam
mpo magné
ético perpe
endicular al plano de d
dicha cinta.
A
Además
de
los
selectore
es
de
alcance
a
de
m
medida
y de orien
ntación del elemento senso
or,
t
también
se
s incluy
ye un bottón de ta
ara ubicado
e
entre
amb
bos selectores. La tara permite que la
m
medición
del sennsor sea ajustada
a a cerro.
T
Típicamen
nte, el sensor se e
encuentra ajustado
oa
c
cero
mien
ntras el mismo
m
no está exp
puesto a un
c
campo
magnético
m
. La “Cá
ámara de
e Gauss de
C
Cero”
es un
u acceso
orio cuyo interior está
e
exen
nto
d campo
de
os magn
néticos in
ncluido el terrestrre,
p
por
lo qu
ue permitte un ajusste absolu
uto del ceero
cuando el senso
or debe funcionar
f
en el ran
ngo de ± 10 Gauss
s = ± 10−3 Tesla.
EQUIP
PO NECES
SARIO
•
Unidad de Senso
or de Cam
mpo Magn
nético.
•
Cables con Cone
ectores DIN.
•
Computadora (P
PC).
•
Interfaz
z de com
mputadora
a “Science
e Workshop
p” (“Taller de Ciencia”) de PASSCO
CIENTIFIC
C.
ster − GRUPO ANTELA
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Ing. Sandra Silves
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Universidad Tecnológica Nacional
Facultad Regional Rosario
•
Departamento de Materias Básicas
PRÁCTICAS DE LABORATORIO DE FÍSICA II
Software “Science Workshop” versión 2.3 (o mayor) o “Data Studio” (“Estudio de
Datos”) de PASCO CIENTIFIC.
Recomendado adicionalmente:
•
Cámara de Gauss de Cero (PASCO EM-8652) (nuestro Laboratorio no dispone
de este elemento).
CONEXIONADO
Conectar la unidad de Sensor de Campo Magnético al canal análogo A, B, o C
existente en la caja de la Interfaz para Computadora, usando el cable con los
conectores DIN. La Interfaz debe conectarse a la Computadora (puerto USB).
ESPECIFICACIONES DEL SENSOR
El sensor de campo magnético ha sido calibrado separadamente para cada uno
de los rangos establecidos, según la tabla siguiente:
TABLA DE ESPECIFICACIONES DEL SENSOR MAGNÉTICO
ALCANCE
GANANCIA
RESOLUCIÓN
EXACTITUD
FACTOR DE CALIBRACIÓN
1.000 Gauss
1X
0,5 Gauss
100 Gauss
100 Gauss/voltio
± 100 Gauss
10X
0,05 Gauss
10 Gauss
10 Gauss /voltio
± 10 Gauss
100X
0,05 Gauss
1 Gauss
1 Gauss /voltio
1 Gauss = 0,0001 Tesla = 10−4 T
ELECCIÓN DE LA DIRECCIÓN AXIAL O RADIAL DEL CAMPO MAGNÉTICO
El Sensor debe ser puesto a cero después de cada cambio entre dirección axial
y radial del campo magnético. La puesta cero se realiza cuando ningún campo
magnético está presente en el entorno del aparato (aparte del campo
terrestre), pulsando para ello el botón de tara.
El accesorio “Cámara de Gauss de Cero” permite que el usuario encierre al
extremo de la sonda en un espacio donde la intensidad del campo es cercana
al cero absoluto. Esto es muy ventajoso cuando el Sensor se usa para medir
campos magnéticos muy pequeños. Se introduce la sonda en la cámara y luego se
presiona el botón de tara.
Ing. Sandra Silvester − GRUPO ANTELAFI-II
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NOTA: el disp
positivo de
d
“Efecto
o Hall” usado co
omo elem
mento Se
ensor, tie
ene
compensación de
d temperratura. Sin
n embarg
go, cuando
o se mide
en niveles
s de cam
mpo
magné
ético muy bajos (es
scala de 100X
1
⇒ ± 10 Gauss), una pequeña variación
v
de
temperratura de la persona a cargo de la exp
periencia puede
p
afectar la me
edición. Es
sta
eventu
ualidad pue
ede signifiicar diferencias del orden
o
de unos
u
pocos Gauss. Para
P
obten
ner
mejore
es resultados al us
sar dicha escala, el
e Sensor debe esttar conec
ctado con la
Interfa
az durante
e 5 a 15 minutos,
m
a
antes
de que
q
los da
atos sean leídos. Es
sto permittirá
que ell elementto sensible llegue al equilib
brio térmico y alcance resu
ultados más
m
estable
es.
SELEC
CCIÓN DE
E RANGOS
S
El Sen
nsor tiene tres alcances selecciona
s
ables: 1X
X, 10X y 100X. El
E softwa
are
usado con la In
nterfaz de
ebe ser diispuesto para el allcance esc
cogido y las unidaddes
de meddida deseaadas.
• 100
0X (± 10 Gauss)): En es
ste rango
o pueden
n ser dettectados y medid
dos
cam
mpos magnnéticos déébiles pressentes en
n el entorrno de con
nductores
s eléctrico
os,
com
mo así también
t
las varia
aciones del camp
po magn
nético terrestre. Es
aco
onsejable el uso de
e la Cáma
ara de Ga
auss de Cero.
C
• 10X
X (± 100
0 Gauss): Este alc
cance es óptimo
ó
para medir camposs magnétic
cos
preesentes en bobinas de
d aire y solenoide
s
s.
s
• 1X (± 1.000
0 Gauss):: Rango id
deal para
a su empleo en la medición de camp
pos
típiicamente encontra
ados en electroiman
nes e imannes permaanentes fueertes.
MONTA
AJE SOBRE
E ALGUNO
OS APARATOS EXPE
ERIMENTALES: La ro
osca ubica
ada sobre la
parte inferior de
e la caja del sensor,, se usa para fijar un
u conecto
or que perrmite ados
sar
el sens
sor a algu
unos aparratos expe
erimentale
es de PASCO. El ag
gujero ady
yacente a la
rosca, llamado “agujero de alineación”, encajja sobre una
u
punta de alineación incluiida
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sobre algunos instrumen
ntos de PASCO.
P
Nuestro
N
La
aboratorio
o no disp
pone de los
aparato
os e instru
umentos citados.
c
ESPEC
CIFICACIO
ONES DEL
L CONECT
TOR DIN
1 y 2: Salida an
nalógica de
d −10 V a +10 V
6 y 7: Alimenta
ación de 12
1 VCC
5: Con
nexión a tierra
t
3, 4, y 8: Sin conexión.
NOTA: Las prese
entes insttrucciones de emple
eo del Sen
nsor de Campo Mag
gnético, han
h
sido re
edactadas suponiend
do que el usuario tie
ene los co
onocimienttos básicos necesarios
acerca de la Inte
erfaz y el software
s
a
asociado.
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