Im Prinzip gibt es verschiedene Möglichkeiten, statische Magnetfelder zu messen. Man könnte
mit einer rotierenden Spule versuchen über die darin induzierte Spannung das Erdmagnetfeld
zu bestimmen. Dagegen spricht, dass man bei einem voll elektronischen Kompass gerade
versucht, rotierende Teile unbedingt zu vermeiden. Eine zweite Möglichkeit wäre ein Hall
Sensor, jedoch reicht die Empfindlichkeit heutiger Hall
Sensoren nicht aus, um einen Kompass
mit hoher Auflösung zu bauen. Meist werden für Kompass - Magnetfeldsensoren
weichmagnetische Materialien eingesetzt. Diese reagieren stark nichtlinear auf äußere statische
Magnetfelder, beschreiben durch die bekannte Hysteresschleife. Weichmagnetische
Sensoren für die Erdmagnetfeldmessung sind oft als Ring ausgebildet und werden dann als
Flux - Gate -
Sensoren bezeichnet.
In unserem Fall verwenden wir jedoch einen stabförmigen Sensor aus amorphem weichmagnetischem
Material. Es wurde uns kostenlos von der Vakuumschmelze Hanau zur Verfügung
gestellt und hat die Form eines Bandes mit 1 mm Breite und 25 Mikrometer Dicke ( Vitrovac
6018, Zusammensetzung (Co,Fe,Mn,Mo)70(Si,B)30 ). Amorphe weichmagnetische Materialen
werden durch rasche Abkühlung einer Metallschmelze erzeugt, wobei die Abkühlgeschwindigkeit
etwa eine Million Grad pro Sekunde beträgt, so dass die Schmelze keine Zeit
hat, zu kristallisieren. Der Vorteil amorpher ferromagetischer Materialien ist, dass sie schon
bei ziemlich geringem äußerem Magnetfeld in die Sättigung geraten, mechanisch aber relativ
unempfindlich sind.
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