Магнитные сенсоры. Сенсоры на сквидах. Индуктивные сенсоры

Набор для практики

Вопросы для самопроверки

1. Какие сенсоры относятся к классу электромагнитных?
2. Назовите основные диапазоны радиоволн.
3. Что такое магнитодиагностика?
4. Приведите примеры интеллектуальных магнитных сенсоров.
5. Что такое "сквид"?
6. Что такое "магнитокардиограф"?
7. Что такое "магнитоэнцефалограф"?
8. Что такое "сканирующий сквид-микроскоп" и зачем он нужен?
9. Какие сенсоры называют "индуктивными"?
10. Назовите основные виды индуктивных сенсоров.

Упражнения

Упражнение 12.1. Используя известное соотношение между скоростью распространения, частотой и длиной волны рассчитайте для электромагнитных волн ( ):

Вариант 1. Частоту радиоволн с длиной волны 1410 м.

Вариант 2. Период электромагнитных колебаний "коротких" радиоволн с длиной волны 16 м.

Вариант 3. Частоту сантиметровых радиоволн с длиной волны 3 см.

Вариант 4. Частоту инфракрасного излучения с длиной волны 60 мкм.

Вариант 5. Длину волны инфракрасного излучения с частотой 3x10¹⁴ Гц.

Вариант 6. Частоту видимого зеленого света с длиной волны 550 нм.

Вариант 7. Период электромагнитных колебаний рентгеновского излучения с длиной волны 15 нм.

Вариант 8. Длину волны гамма-излучения с частотой 3x10²⁰ Гц.

Упражнение 12.2.

Вариант 1. Объясните, на чем основана магнитодиагностика изделий из ферромагнитных материалов.

Вариант 2. Объясните, на чем основана магнитная дефектоскопия.

Вариант 3. Объясните, как проводят магнитоструктурный анализ. Какова роль при этом микропроцессора?

Вариант 4. Расшифруйте аббревиатуру "ЭМР". Где используется соответствующее явление, и какие даёт преимущества?

Упражнение 12.3.

Вариант 1. Объясните, в чем состоит и чем обусловлено явление сверхпроводимости. Что такое "спин" и "куперовская пара"?

Вариант 2. Объясните, что такое "макроскопическая квантовая интерференция" и к чему она приводит в замкнутом сверхпроводящем контуре. Что такое "квант магнитного потока"?

Вариант 3. Назовите основные типы переходов Джозефсона. Из каких материалов обычно изготавливают сверхпроводящие контуры?

Вариант 4. Расскажите об основных свойствах переходов Джозефсона и сквидов на их основе.

Упражнение 12.4.

Вариант 1. Назовите основные виды сверхпроводящих магнитометров на сквидах и вкратце объясните работу магнитометра на сквиде постоянного тока.

Вариант 2. Назовите основные виды сверхпроводящих магнитометров на сквидах и вкратце объясните работу магнитометра на сквиде переменного тока.

Вариант 3. Расскажите вкратце об основных принципах работы магнитокардиографа. Как удается формировать в нем картину слабых электрических токов, протекающих при работе сердца?

Вариант 4. Объясните вкратце, как функционирует сквид-микроскоп, и приведите несколько примеров его использования. Что такое "активная сквид-микроскопия"?

Упражнение 12.5.

Вариант 1. Объясните принцип действия "поперечного" индуктивного сенсора. Приведите примеры применения таких сенсоров.

Вариант 2. Объясните принцип действия "дифференциального трансформатора". Приведите примеры его применения.

Вариант 3. Объясните принцип действия "вихревого" индуктивного сенсора. Приведите примеры применения таких сенсоров.

Вариант 4. Объясните принцип действия индуктивного сенсора скорости вращения и углового положения вала.