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Il termine magnetometro viene utilizzato, tra le altre cose, per i dispositivi utilizzati nel rilevamento di materiali ferromagnetici o cavi conduttori di corrente. Questo tipo di magnetometro invia all'utente segnali ottici e/o acustici. L'intensità dei segnali è più forte quando il dispositivo si avvicina al materiale che agisce magneticamente. I magnetometri ad alta intensità non solo possono rilevare linee di impianto occulte a una distanza relativamente breve dalla superficie, ma anche, ad esempio, artefatti inesplosi, siti archeologici o minerali metallici a diversi metri di profondità. Tuttavia, di seguito utilizzeremo il termine magnetometro solo per quei dispositivi che indicano l'intensità del campo magnetico in ampere per metro o la densità del flusso magnetico (induzione magnetica) in Tesla o Gauss.
I campi magnetici naturali esistono a prescindere dall'attività umana. Si generano attraverso i campo magnetici della terra e attraverso le rocce magnetiche naturali come la magnetite, la ferrite, la pirrotina, ecc. Siamo costantemente esposti alla radiazione magnetica, indipendentemente dall'influenza che esercita la tecnologia moderna. A differenza di alcuni animali, capaci di utilizzare il campo magnetico per orientarsi, noi abbiamo bisogno di apparecchiature idonee per rilevare e analizzare i campi magnetici. Nei campi magnetici le forze agiscono sugli elettroni e i materiali magnetici. La forza di tale effetto può essere misurata da un magnetometro. Durante le misurazioni, bisogna tenere presente che i campi magnetici, in base al tipo di sorgente e alle possibili deviazioni, non si propagano in modo uniforme nello spazio. La distribuzione spaziale del campo magnetico e la direzione delle forze possono essere visualizzate graficamente dalle linee di campo. Quanto più vicine sono le linee tra loro, maggiore sarà la densità di flusso magnetico e il suo effetto.
Molti magnetometri possono rilevare un limitato range di radiazione magnetica con un solo sensore. Bisogna sottolineare inoltre che i campi magnetici a bassa frequenza differiscono molto nelle proprietà e pertanto si possono rilevare con differenti sensori. Analizzando i risultati delle misurazioni, bisogna tenere presente che i differenti campi magnetici si possono sovrapporre. A causa della reciproca influenza, l'effetto può essere distorto, essere più debole o più forte a seconda dei punti.
I campi magnetici statici sono caratterizzati dalla forza costante e dall'orientazione fissa verso il polo nord e il polo sud. Il campo magnetico della terra ha una forza comparativamente bassa: va da 25 microtesla all'equatore a 70 microtesla ai poli, ma è stata usato per secoli per la navigazione con la bussola. A Berlino la forza del campo magnetico terrestre è di 49 microtesla e a Karlsruhe di 47 microtesla.
Vengono creati campi magnetici statici artificiali dove scorre corrente continua e in parti metalliche magnetizzate. I magneti in materiale ferromagnetico sono anche noti come magneti permanenti. I magneti permanenti sono disponibili con diverse forze e forme, come cubi, cuboidi, dischi e magneti ad anello. La direzione della magnetizzazione è importante per l'applicazione tecnica. La forza e l'orientamento di questi magneti possono essere verificati con un magnetometro. I magneti permanenti vengono utilizzati, ad esempio, per trasportare o classificare parti ferromagnetiche, come componenti di motori elettrici e altoparlanti, come segnali per tachimetri e come elementi di bloccaggio. In tutte queste funzioni il magnete deve raggiungere l'intensità di campo desiderata. Tuttavia, il magnetometro non viene utilizzato solo per testare magneti permanenti, ma anche per ispezionare merci in arrivo di materiali che possono essere consegnati solo con un basso grado di magnetizzazione.
Secondo il Ministero per l'ambiente i campi magnetici a bassa frequenza sono campi magnetici alternati che vanno da 1 a 9.000 Hz. In altre pubblicazioni, la gamma delle basse frequenze è specificata anche come da 0,1 Hz a 1 kHz. La gamma da 1 a 10 kHz viene definita gamma di frequenza intermedia. I campi a bassa frequenza includono quelli generati dalle linee di alimentazione elettrica (50 Hz) e dalle linee di elettrificazione ferroviaria (16,7 Hz). La densità del flusso magnetico viene misurata con un magnetometro per campi a bassa frequenza. Per una corretta misurazione, il sensore deve essere posizionato nella direzione delle linee di campo. Se ci sono deviazioni dalla direzione, i valori di misura saranno inferiori. Quando la direzione delle linee di campo è sconosciuta, il magnetometro deve essere ruotato lungo diversi assi nella posizione di misurazione finché non viene visualizzato il valore di misura più alto. In questo modo è possibile determinare la direzione delle linee di campo.
Possiamo avere forti campi magnetici, ad esempio, in prossimità di motori elettrici, trasformatori (inversori, fonte di alimentazione) e riscaldatori elettrici, ma anche nelle cucine a induzione. La forza diminuisce quando aumenta la distanza dalla sorgente. Il magnetometro può essere utilizzato per verificare a quale distanza dalla sorgente di radiazione vengono oltrepassati i valori di riferimento prescritti e raccomandati.
UI campi magnetici ad alta frequenza sono creati dalla radiazione di onde radio e microonde. Siamo circondati da onde radio poiché viviamo in una società tecnologica. Nei campi di alta frequenza, i campi elettrici e magnetici influenti cambiano costantemente di direzione (100.000 volte e più al secondo). Dal momento che sono fortemente uniti tra loro, si denominano campi elettromagnetici. L'esposizione alla radiazione delle applicazioni di radio, televisione, radio mobile, WLAN, Bluetooth e altre reti wireless, può essere misurata con un magnetometro, il cui sensore è progettato per la radiazione ad alta frequenza. La radiazione elettromagnetica emessa dalle stazione di base e dai trasmettitori è in genere assai minore nel corpo umano di quella emessa dai terminali vicini al corpo, come i cellulari e i portatili.
Esistono magnetometri che misurano l'intensità di campo indicando la grandezza e la direzione di ciascuno dei tre assi a parte e determinare l'intensità di campo che ne risulta. Molti magnetometri misurano solo una direzione. Quando è sconosciuta l'orientazione del campo è necessario ruotare il sensore magnetico del magnetometro sulle distinte direzioni spaziali per determinare la massima intensità di campo.
Il magnetometro con sensore ad asta è particolarmente adatto per alcune applicazioni. Quando si seleziona un sensore ad asta, è importante considerare se l'intensità del campo viene misurata assialmente o trasversalmente rispetto all'asta. In generale, per la misurazione uniassiale il valore più alto viene misurato quando il sensore è posizionato nella direzione delle linee di campo e nell'area della sua densità più alta. Pertanto, con sensori assiali, l'asta deve essere posizionata parallelamente alle linee di campo, mentre con un sensore ad asta per misure trasversali, deve essere posizionata perpendicolare.
Esiste il magnetometro con vari sensori, che può essere utilizzato per coprire differenti intensità di una gamma di frequenza o differenti range di frequenza. I campi magnetici statici e di bassa frequenza possono essere rilevati con lo stesso sensore. I campi di alta frequenza si rilevano in genere con sensori differenti ai campi di bassa frequenza, per cui un magnetometro per campi di alta e bassa frequenza ha vari sensori.
Il magnetometro che ha integrata una funzione di misurazione continua è normalmente dotato di una interfaccia per il trasferimento dei dati al PC. Se il trasferimento dei dati diretto non è possibile, si può usare la memoria interna del dispositivo per salvare i dati e leggerli in un secondo tempo.