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Mesure de faible champ magnétique



  1. #1
    a-alpha

    Mesure de faible champ magnétique


    ------

    Bonjour,
    Je suis supposé mesurer des variations de champ magnétique dû à l’interaction de gouttelette d'eau qui sont propulsé avec un spray dans un milieu ionisé (lenz-faraday, je recupère donc la tension généré aux bornes de la bobine). De ce fait j'ai affaire à des champs magnétique relativement faible, et je n'ai pas idée si la variation du champ est importante (c'est de la recherche en laboratoire).

    Que me conseillez vous de faire ?
    J'ai eu l'idée de m'acheter plusieurs mètre d'une bobine de fils de cuivre et de faire ma propre bobine avec un trés grand nombre de spires, mais est ce que ça vaut le coup ?


    Cordialement

    Guillaume

    -----

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  3. #2
    DAUDET78

    Re : Mesure de faible champ magnétique

    Citation Envoyé par a-alpha Voir le message
    J'ai eu l'idée de m'acheter plusieurs mètre d'une bobine de fils de cuivre et de faire ma propre bobine avec un trés grand nombre de spires, mais est ce que ça vaut le coup ?
    Il n'y a que l'expérimentation qui peut répondre.

    Par contre, faut travailler dans une cage de Faraday ..... sinon, tu vas recevoir toutes les radio du Monde et du 50 Hz !
    J'aime pas le Grec

  4. #3
    calculair

    Re : Mesure de faible champ magnétique

    Bonjour

    Il faudrait connaitre le détail de la manip

    Avoir une idée de la valeur à mesurer

    Quant à la bobine la force électromotrice e = à la variation du flux magnétique par rapport au temps, donc si ton flux de particicules ionisées est constant tu auras du mal à mesurer la force électromotrice

    Si ce flux est rapidement variable cela sera à priori plus facile...

    Mais difficile de se prononcer sans idée précise des conditions de la manip
    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)

  5. #4
    remy01

    Re : Mesure de faible champ magnétique

    Bonjour
    voir, peut être du côté des capteurs à effet Hall ???
    A+ ....Rémy.

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    a-alpha

    Re : Mesure de faible champ magnétique

    Oui, je vais me tourner via un capteur à effet hall intégré je pense car la bobine ... ça risque d'être chaud. Sinon oui le flux est accéléré puis décéléré grâce à un spray qui arrose la zone entre les 2 electrodes :
    Nom : schema.jpg
Affichages : 92
Taille : 56,6 Ko

    Sur le coup on remplacerait la bobine par un capteur à effet hall (alimenté bien sûr).

    Calculair : Je n'ai aucune idée de la valeur à mesurer, c'est dans le cadre d'une recherche en laboratoire

    Connaissez vous des capteurs à effet Hall assez sensible pour ce genre de travail de mesure ?

    Cordialement

  8. #6
    jiherve

    Re : Mesure de faible champ magnétique

    Bonsoir
    Là le soucis c'est que s'il s'agit de mesurer un champ magnétique (dont je ne vois pas la provenance) il y a surtout un super chouette champ électrostatique qui va poser pas mal de problèmes quelque soit le capteur qui devra être blindé contre ces influences néfastes et que ce n'est pas avec un arduino fusse t il mega que l'on résoudra ce problème de métrologie pointue.
    Bon courage.
    JR
    l'électronique c'est pas du vaudou!

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  10. #7
    DAUDET78

    Re : Mesure de faible champ magnétique

    Citation Envoyé par jiherve Voir le message
    ce n'est pas avec un arduino fusse t il mega que l'on résoudra ce problème de métrologie pointue.
    je me pose une question métaphysique perso....

    Dés que le mot ArduiMachin sera prononcé sans que la nature de sa fonction soit clairement établie, je ne répondrais plus.

    Exemple : je veux mettre un ArduiMachin sur ma balançoire . Boycott !
    J'aime pas le Grec

  11. #8
    f6exb

    Re : Mesure de faible champ magnétique

    Citation Envoyé par DAUDET78 Voir le message

    Exemple : je veux mettre un ArduiMachin sur ma balançoire . Boycott !
    Ben pourquoi ? C'est pour faire va-et-vient !
    Seuls les faucons volent. Les vrais restent au sol.

  12. #9
    jiherve

    Re : Mesure de faible champ magnétique

    Re
    Je pense que tu as raison l’Arduino est supposé être une panacée (universelle de facto contrairement à ce beaucoup ignorent en écrivant "panacée universelle") mais de fait les bases (physiques en général ,électronique en particulier) sont ignorées.
    Le problème de ce garçon est très complexe et ne pourra pas être résolu sur ce forum , j'espère qu'il a un maitre de stage moustachu dans le domaine.
    JR
    l'électronique c'est pas du vaudou!

  13. #10
    Gwinver

    Re : Mesure de faible champ magnétique

    Bonsoir.

    Comme il s'agit d'un travail de recherche, le début pourrait être uen recherche bibliographique pour déterminer si ce genre de phénomène existe et s'il a été déjà mesuré.

    Également, le schéma montre un ioniseur générant une tension de 1 kV. Mais, les couleurs des fils restent identiques entre la prise 220 V (donc à priori don peut donc se demander si la tension issue de l'ioniseur est du continu ou de l'alternatif[/INDENT]Pour mesurer des champs magnétiques faibles, il faut s'orienter sur les composants destinés aux boussoles électroniques. Il existe des composants appelés "fluxgate". On peut faire uen recherche sur fluxgate magnetometer.
    Mais, avant de se lancer dans ce genre de mesure, il faut déterminer la nature du champ, au minimum la gamme de fréquence.

    S'il s'agit d'un champ très faible, il peut être utile de placer la manip dans une bobine destinée à annuler le champ magnétique terrestre (plus simple qu'une cage de faraday).

    Enfin, il existe des cartes toutes faites pour Arduino embarquant un capteur à effet Hall ou des flux gates assez bien documentées.
    La lecture de la doc du composant actif permet de se faire une idée de la gamme de champ et de comparer au champ magnétique terrestre. A défaut de régler le problème, ce genre de composant (Arduino + carte) permet de se faire la main sur ce genre de mesure et d'en percevoir les difficultés.

  14. #11
    a-alpha

    Re : Mesure de faible champ magnétique

    J'ai commandé pas mal de matos hier.
    Je vous tiens au courant.
    Et oui c'est vraiment expérimental. Mais d'aprés mon directeur de recherche, les champs générés sont bien plus supérieur à celui de la Terre. Aprés je verrai ... ahah

  15. #12
    calculair

    Re : Mesure de faible champ magnétique

    Votre manip n'est pas claire

    Comment l'ai est ionisé ?

    Ou sont injectés les goutelletes d'eau ?

    Faut il tenir compte du courant ionisation de l'air

    C'est bien le champ magnétique qui vous intéresse ? Quid du champ crée par le courant ionisation de l'air ?

    Il faudrait du descriptif complet est précis de la manip , voir des photos du dispositif en complément ...



    Citation Envoyé par a-alpha Voir le message
    J'ai commandé pas mal de matos hier.
    Je vous tiens au courant.
    Et oui c'est vraiment expérimental. Mais d'aprés mon directeur de recherche, les champs générés sont bien plus supérieur à celui de la Terre. Aprés je verrai ... ahah
    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)

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  17. #13
    gedonet

    Re : Mesure de faible champ magnétique

    Bonjour

    Les capteurs, utilisés en boussole, sont des magnetometres 3 axes, comme le HMC5883L par exemple ce n'est pas cher pour tester il y a des plaquette prete à l'emploi. Cela pourrait être à tester

    P.S. je pose le mot Arduino pour désactiver DAUDET78
    P.S.2 pour moi l'Arduino n'est qu'un objet, c'est la façon de l'utiliser que l'on peut critiquer, pas l'objet lui même.

    Gilles

  18. #14
    DAUDET78

    Re : Mesure de faible champ magnétique

    Citation Envoyé par gedonet Voir le message
    c'est la façon de l'utiliser que l'on peut critiquer, pas l'objet lui même.
    C'est exactement ce que j'ai dit en #7
    Citation Envoyé par Daudet
    Dés que le mot ArduiMachin sera prononcé sans que la nature de sa fonction soit clairement établie, je ne répondrais plus
    J'aime pas le Grec

  19. #15
    jacounet86

    Re : Mesure de faible champ magnétique

    Salut à tous .

    Il faudrait avoir une idée au moins à la louche ( de 0.5 à 2 sur une échelle incertaine , d'incertitude) , de quelle valeur est cette variation de champ magnétique qui dans le capteur nous donnera , des µV ?... , des nano Volts ?... , des pico Volts ...?
    Savoir aussi si ça déjà été tenté ailleurs .
    Quelle précision de mesure attend t-on ...s'il en faut une .
    Ou doit-on uniquement détecter une variation de champ magnétique sur l'appareil de mesure ...sans précision .
    Ce n'est pas la même chose .
    A part le problème de la cage de Faraday très embêtant à résoudre quand même , il y-aura l'alim de l'appareil de mesure , impérativement une batterie ou des piles isolées totalement du secteur , à mettre dans la cage , il y-aura aussi le problème de l'offset des amplis de mesure à maîtriser en fonction de la température ,quel que soit le capteur utilisé , Hall/Ampère ,ou bobine , ou autres , si on veut une mesure " presque précise" ...
    Le sujet n'est pas aisé .
    C'est pas gagné ...questionner les maîtres de stage .

    Jac.

    Jac .

  20. #16
    penthode

    Re : Mesure de faible champ magnétique

    n'y a t-il pas de spécialiste en métrologie ?

    comme dans tout labo digne de ce nom ?

  21. #17
    baiegeai

    Re : Mesure de faible champ magnétique

    effectivement une mesure de champ magnetique dans un environnement aussi perturbé releve d'un vrai specialiste du champ magnetique et des capteurs magnetiques
    des perturbations en tout genre et en 1er l'ioniseur qui envoie du 1KV ,( je vois bien de magnifiques perturbations emanant de cet engin )
    il va falloir user de plaques ferromagnetiques judicieusement placées

    il faut faire simple pour evaluer la difficulté alors commence par prendre une puce à effet hall avec une petite alim et un multimetre ( 60 euros ) , ça sera beaucoup plus rapide que l'arduino et balade la sonde hall dans l'environnement
    met des plaques ferromagnetiques et voit les changements
    etc etc
    gros travail d'approche et d'evaluation avec matos minimal

    apres, quand tu auras cerné les milligauss ou nanogauss, je pourrai t'orienter sur des capteurs magnetiques beaucoup plus sensibles
    soit la magnetoresistance geante ( nobel d'Albert Fert ) qui equipe les disques durs ou la magneto impedance geante decouverte par Kodack en 1988
    on peut en faire des capteurs en gravant des fils de mumetal sur un pcb ( c'est à la portée d'un bon labo ) et alors là on peut faire des mesures de champ magnetique statique assez faible ( delta R sur R qui peut atteindre 70%)

    il te faut au minimum 2 mois pour faire un travail serieux si tu es deja dans la partie et 2 ans si tu n'y connais pas grand chose
    sinon tu pourras te tromper sans meme t'en apercevoir
    bon courage

  22. #18
    a-alpha

    Re : Mesure de faible champ magnétique

    Bonjour,
    Je reviens vers vous pour vous dire que j'ai réussis à détecter une génération d'un champ magnétique aprés l'injection d'un spray d'eau salée dans un air ionisé !Capture.PNG

    La courbe bleu représente la 1er minute de la mesure, et le pic, le moment où j'ai injecté mon spray. La courbe orange est la seconde minute (sans nettoyage de la boite), on observe une chute de tension au moment du spray !

    Si vous voulez plus d'info' je peux en donner !
    Images attachées Images attachées  

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  24. #19
    jacounet86

    Re : Mesure de faible champ magnétique

    Hello.

    Et que oui des précisions seront utiles .
    Mesures faites avec quels moyens , bobine , sonde à effet Hall ...valeur et unités en y , x semblant être le temps d'après ton message ..
    Jac .

  25. #20
    a-alpha

    Re : Mesure de faible champ magnétique

    J'ai utilisé un capteur à effet Hall intégré ! Les graphes représentent la tension en fonction du temps. L'arduino, étant que sur 10bits, j'ai monté une chaine d'amplification à base d'aop. 1 amplificateur d'instrumentation et un additionneur. La chaine a un gain de 101. Evidemment, j'ai blindé tout le montage. Je me retrouve en fin de chaine, avec les 2 electrodes à 1kV, avec une tension de 1mV(donc 0V aux yeux de l'arduino) sans la présence de champ magnétique dans la boite. Dés que j'approche un aimant permanent (un bout de tournevis) et vu le gain, je sature direct. Néanmoins, avec le spray, j'observe de belle variation avec une acquisition par seconde. J'essaye actuellement d'augmenter la vitesse d'acquisition pour avoir plus de point.

    J'ai aussi un phénomène intéressant. Quand je spray une 1er fois, j'ai une variation positive de tension. J'attends 30sec, je "re spray" et cette fois ci, la variation est négative. Je pense que c'est à cause d'un changement de polarisation de l'eau qui est déjà présente dans la boite aprés le 1er spray. Je vais avoir pas mal de travail d'investigation à faire.

  26. #21
    jacounet86

    Re : Mesure de faible champ magnétique

    Salut.

    Sauf secret de fabrication , peux-tu poster ton schéma électronique ....?

    Jac

  27. #22
    a-alpha

    Re : Mesure de faible champ magnétique

    Pas vraiment mais il est trés simple, c'est juste un amplificateur d'instrumentation suivis d'un additionneur de tension !

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