Calibração e controle de bobinas de Helmholtz para aplicação espacial

• Autor(a) principal: Danilo Anderson de Oliveira
• Data de Publicação: 2014
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPE
• Texto Completo: http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m21b/2014/02.21.12.04

Conjuntos de bobinas de Helmholtz com três eixos ortogonais são amplamente empregados em situações que requerem geração de campo magnético de magnitude e direção controladas, e encontram aplicações em instrumentação, calibração de sensores, fabricação e testes de instrumentos de medição magnética e sistemas de desmagnetização. Contudo, antes que o conjunto de Helmholtz possa ser utilizado na geração de campos controlados, é necessário efetuar uma calibração do sistema de forma a estabelecer uma correspondência entre um sinal de referência e o campo efetivamente gerado. Mesmo com o uso de modelos para o cálculo do campo, o meio em que as bobinas se encontram pode sofrer interferência eletromagnética, o que torna necessário o uso de técnicas de estimação de parâmetros para a correção das equações de acionamento do conjunto. Como o sistema é estático, ou seja, durante o processo de calibração o campo magnético gerado no interior da bobina é constante, utilizou-se o estimador de mínimos quadrados, com o objetivo de encontrar o melhor ajuste para o conjunto de dados e minimizar os resíduos. Este trabalho apresenta o projeto da eletrônica de controle e estabilização da corrente no conjunto de bobinas de Helmoltz, junto com o processo de calibração para acionamento em malha aberta e o método de acionamento em malha fechada, além da elaboração dos modelos de geração de campo do conjunto de bobinas e análise dos resultados obtidos. Os resultados permitiram que campos magnéticos controlados fossem gerados com uma precisão de aproximadamente 8 mG, com acionamento em malha aberta, e 0 ${±}$0,10 mG em malha fechada.