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DIY Gradiometer Kit

FG Sensors DIY Gradiometer Kit

Das FG Sensors DIY Gradiometer Kit ist ein vollständiges System zum Aufbau eines Fluxgate-Magnetometer-Gradiometers mit FG-3+-Sensoren und der MAG-BOARD-Elektronikplattform.

Das Kit ermöglicht es Benutzern, ein tragbares Instrument zu bauen, das magnetische Anomalien und vergrabene ferromagnetische Objekte in mehreren Metern Tiefe erkennen kann. Es wird häufig in Anwendungen wie Metalldetektion, Archäologie, geophysikalischen Erkundungen und experimentellen Magnetfeldmessungen eingesetzt.

Das System misst den Unterschied zwischen zwei Magnetsensoren, die entlang eines Rohres angeordnet sind. Diese Konfiguration unterdrückt geomagnetische Hintergrundschwankungen und verstärkt die Erkennung nahegelegener magnetischer Störungen.

Funktionsweise des Gradiometers​

Ein Gradiometer verwendet zwei Sensoren, die in einem festen Abstand voneinander angeordnet sind:

Oberer Sensor
│
│
│ (Sensorabstand)
│
Unterer Sensor

Anstatt das absolute Magnetfeld zu messen, berechnet das Gerät den Unterschied zwischen den beiden Messungen:

Gradient = B_upper − B_lower

Dieser Ansatz ermöglicht es dem Instrument, lokale magnetische Anomalien hervorzuheben und dabei gleichmäßige Hintergrundfelder wie das Erdmagnetfeld zu unterdrücken.

Hauptkomponenten​

Das DIY Gradiometer Kit enthält mehrere Schlüsselelemente, die zum Aufbau des Systems erforderlich sind.

FG-3+ Fluxgate-Sensoren​

Zwei FG-3+ Fluxgate-Magnetometer messen das Magnetfeld entlang der Sensorachse.

Diese Sensoren liefern eine dem Magnetfeld proportionale Frequenzausgabe, was hochempfindliche Messungen schwacher magnetischer Variationen ermöglicht.

MAG-BOARD Elektronik​

Das MAG-BOARD ist das zentrale Elektronikmodul, das:

  • die Sensorsignale ausliest
  • Magnetfelddaten verarbeitet
  • das Display und die Benutzeroberfläche ansteuert
  • mit externer Software kommuniziert

Die Platine wird mit einer vorinstallierten Firmware für den Gradiometerbetrieb geliefert.

Mechanische Struktur​

Das Gradiometer ist in einem Rohr montiert, das die Sensoren in einem festen Abstand hält.

Typische mechanische Komponenten umfassen:

  • Sensorhalterungen
  • Rohrstruktur
  • Elektronikgehäuse
  • Befestigungshalterungen
  • optionale 3D-gedruckte Teile

Der Abstand zwischen den Sensoren ermöglicht es dem System, Magnetfeldgradienten entlang der Rohrachse zu messen.

Benutzeroberfläche​

Das System kann mehrere Schnittstellenelemente umfassen:

  • LCD-Display für Echtzeitanzeigen
  • NULL-Taste zur Kalibrierung
  • Empfindlichkeitseinstellungstasten
  • Summer für Rückmeldesignale

Diese Bedienelemente ermöglichen es dem Benutzer, die Empfindlichkeit einzustellen und das Instrument während des Betriebs zu kalibrieren.

Smartphone-Konnektivität​

Das DIY-Gradiometersystem unterstützt die Smartphone-Konnektivität über die FG Sensors Android-Anwendung, mit der Benutzer Magnetsignale in Echtzeit visualisieren und analysieren können.

Die mobile App bietet eine einfache Möglichkeit, Messungen zu überwachen und während Erkundungen Feldanalysen durchzuführen.

Typische Anwendungen​

Metalldetektion​

  • Erkennung vergrabener ferromagnetischer Objekte
  • Ortung unterirdischer Strukturen
  • Schatzsuche

Archäologische Erkundungen​

  • Ortung vergrabener Artefakte
  • Kartierung archäologischer Fundstätten
  • Erkennung antiker Strukturen

Geophysikalische Erkundungen​

  • Erkennung magnetischer Anomalien
  • Geologische Exploration
  • Kartierung des Untergrunds

Bildungs- und Forschungsprojekte​

  • Magnetometerexperimente
  • Messungen des geomagnetischen Feldes
  • Entwicklung von Sensorsystemen

Dokumentationsstruktur​

Die Dokumentation zum DIY Gradiometer Kit umfasst den gesamten Montage- und Betriebsprozess:

  • Zusammenbau der MAG-BOARD-Elektronik
  • Konfiguration der Firmware
  • Mechanischer Aufbau des Sensorrohrs
  • Installation von Sensoren und Verkabelung
  • Kalibrierungs- und Einstellungsverfahren
  • Endmontage des Systems

Folgen Sie den nächsten Abschnitten, um das Gradiometersystem aufzubauen, zu konfigurieren und zu kalibrieren.