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Was ist ein Magnetometer?
Das Magnetfeld der Erde ist ein globales Phänomen, dessen Nutzung den Menschen auf der ganzen Welt viele greifbare Vorteile gebracht hat. Der bei weitem größte davon ist die Fähigkeit, genau zu navigieren und die vier Haupthimmelsrichtungen zu erkennen, die gemeinhin als Weltrichtungen bekannt sind.
Um den Azimut zu bestimmen, muss jedoch die Stärke des Erdmagnetfeldes genau gemessen werden. Diese Aufgabe erfüllt das Magnetometer, ein spezielles Instrument, das jede Veränderung des Magnetismus in Echtzeit untersucht.
Die Erfindung des Magnetometers wird dem berühmten deutschen Mathematiker Carl Friedrich Gauß zugeschrieben. Der Wissenschaftler legte zusammen mit einem anderen Wissenschaftler, Wilhelm Weber, die Grundlagen der modernen Theorie des Magnetismus fest. Aus dieser Arbeit ging auch das erste Magnetometer der Welt hervor, dessen Konstruktion noch heute in vielen Labormessgeräten verwendet wird.
Welche Rolle spielt das Magnetometer in der modernen Welt?
Das Magnetometer kommt überall dort zum Einsatz, wo eine genaue Bestimmung des Magnetfelds erforderlich ist. Unter anderem ist es das Herzstück vieler professioneller Metalldetektoren, denn dank seiner Eigenschaften kann ein Magnetometer Objekte in einer Tiefe von mehreren zehn Metern aufspüren. Sogenannte Geo-Radars senden ein Signal in Form einer elektromagnetischen Welle tief in den Boden und messen jede Abweichung des Magnetfeldwertes, die durch das zurückkehrende, d.h. von einem Objekt reflektierte Signal erzeugt wird. So lässt sich feststellen, auf welche Art von Hindernis der ausgesandte Impuls gestoßen ist. Im Vergleich dazu beträgt die effektive Reichweite eines herkömmlichen Detektors etwa zwei Meter.
Eine weitere Branche, in der Magnetometer eingesetzt werden, ist die geotechnische Industrie. Die Instrumente werden in erster Linie dazu verwendet, um genaue geologische Karten der Region zu erstellen, anhand derer detailliertere Untersuchungen durchgeführt werden können, um natürliche Mineralvorkommen zu finden.
Ein Professionelles Magnetometer ist in der Lage, Eisenerz, Pyrotit, Hämatit sowie Magnetit zu erkennen.
Dodatkowo może być on również stosowany do określania optymalnego sposobu wydobywania Kohle oder die Ausbeutung von Ölvorkommen.
Magnetometer sind auch das Herzstück eines jeden Kompasses, und ihre Fähigkeit, Magnetfelder zu bestimmen, wird in Navigationsinstrumenten für Schiffe und Flugzeuge genutzt. Sie werden auch in vielen militärischen Projekten eingesetzt, und ihr größter Vorteil ist ihre hohe Zuverlässigkeit.
Wofür werden beim Smartphone Magnetometer verwendet?
Das im Telefon verwendete Magnetometer ist auch in der Lage, die Richtung und Stärke des Erdmagnetfeldes zu messen. Diese Eigenschaften werden in Smartphones genutzt, um eine genaue Navigation zu ermöglichen – sowohl auf dem Land als auch in der Stadt. In diesem Fall prüft das Gerät also die Abweichung vom Magnetfeld unseres Planeten.
In der Praxis ermöglicht ein Magnetometer, dass die auf dem Telefon laufende Anwendung eine genaue Orientierung in Bezug auf die Himmelsrichtungen der Erde anzeigt. Dadurch ist es möglich, die Karte automatisch zu drehen und das Telefon als GPS-Navigationssystem zu verwenden.
Darüber hinaus können bei einigen Handys die vom Magnetometer gesammelten Daten auch dazu verwendet werden, ein ansteigendes Magnetfeld zu erkennen. Dies ist vor allem bei kleineren Renovierungsarbeiten nützlich, wenn das Smartphone als einfacher Detektor für Eisenstangen und Wandleitungen verwendet werden kann.
Ist das Magnetometer auf dem Smartphone genau?
Die Magnetometer in den heutigen Mobiltelefonen sind miniaturisierte Versionen von Laborsensoren. Als solche sind ihre Fähigkeiten stark eingeschränkt, aber die Genauigkeit, die sie bieten, ist mehr als ausreichend für die genaue Navigation im Außenbereich.
Darüber hinaus werden heutzutage hauptsächlich dreiachsige Magnetometer hergestellt, so dass das Telefon nicht nur die Himmelsrichtungen bestimmen kann, sondern auch die Position des Telefons in Bezug auf die Erdoberfläche.
Magnometer – FAQ
Ein Magnetometer ist ein Gerät zur genauen Messung von Magnetfeldern, genauer gesagt ihrer Stärke. Ein Magnetometer misst die Stärke eines Magnetfeldes genau, indem es den Hall-Effekt nutzt. Einige Magnetometer arbeiten nach dem Prinzip des Magnetowiderstands. Zu den Anwendungen von Manometern gehören die Messung der magnetischen Feldstärke der Erde. Außerdem wird dieses Gerät zur Metalldetektion eingesetzt.
Bei der Auswahl eines bestimmten Magnetometers kommt es in erster Linie auf die Empfindlichkeit und Genauigkeit der Messungen an. Genauso wichtig ist die maximale Geschwindigkeit, mit der das Gerät Daten übertragen kann. Darüber hinaus lohnt es sich, die Anzahl und Art der Kommunikationsschnittstellen, die Auflösung, das Vorhandensein eines eingebauten Entmagnetisierungsmoduls, das gesamte RMS-Rauschen, den Spannungsbereich der Stromversorgung, die Abmessungen und das Taragewicht zu überprüfen. Außerdem sind ausgewählte Magnetometer auf einer Platine montiert, auf der sich Sensoren wie ein Gyroskop und ein Beschleunigungsmesser befinden.
