¿Qué es un Medidor Tesla?
Un medidor de Tesla es un instrumento utilizado para medir el campo magnético, es decir, la densidad del flujo magnético, en un espacio determinado.
Este dispositivo se utiliza para medir la densidad del flujo magnético por unidad de superficie. Los medidores de Tesla aprovechan las propiedades eléctricas de los semiconductores, en particular el efecto Hall, para mostrar la densidad del flujo magnético en unidades de gauss o tesla.
Por lo general, los medidores de tipo estacionario ofrecen una alta precisión y resolución, lo que les permite medir incluso en presencia de campos magnéticos intensos. Estos medidores se utilizan ampliamente en diversas aplicaciones, incluyendo la investigación, el desarrollo, aplicaciones académicas, así como en la fabricación y control de calidad, para verificar la intensidad de los campos magnéticos.
Usos del Medidor Tesla
Los medidores tesla se utilizan no sólo en investigación y desarrollo y aplicaciones académicas, sino también para verificar la intensidad de los campos magnéticos en la fabricación y el control de calidad. Por ejemplo, las instalaciones de aceleración utilizan potentes electroimanes (~10T), que pueden medirse con el medidor tesla.
Otra aplicación es en el control de calidad de productos, donde se realizan mediciones del flujo magnético en residencia o fuga, o de las propiedades de los materiales magnéticos. Además, también es útil para medir el campo geomagnético, ya que la Tierra también posee un campo magnético (~nT), aunque débil. En función de la magnitud y del tipo de campo magnético que se desee medir, así como de la precisión requerida, deberá seleccionarse el instrumento adecuado.
Principio del Medidor Tesla
El principio del medidor tesla es medir campos magnéticos utilizando el efecto Hall. El efecto Hall es un fenómeno por el cual la aplicación de un campo magnético perpendicular a una corriente que fluye a través de un semiconductor produce un campo eléctrico en la dirección perpendicular a la corriente y al campo magnético.
Para medir el campo magnético se utiliza como sonda un elemento denominado elemento Hall. Existen dos tipos: transversal y axial. El tipo transversal mide el campo magnético perpendicular a una placa plana. Al tratarse de una placa delgada, el campo magnético puede medirse introduciendo la sonda aunque sólo haya un hueco estrecho.
El tipo axial, en cambio, mide el campo magnético perpendicular a la cara del extremo de la sonda. Pueden insertarse en pequeñas bobinas de solenoide, por ejemplo, para medir el campo magnético interno. Al utilizar estas sondas, es importante evaluar el campo magnético con precisión, teniendo en cuenta el ángulo entre la sonda y el campo magnético que se va a medir, la distancia al objeto y el tamaño del objeto.
Además, las propiedades de los elementos Hall dependen de la temperatura. Por lo tanto, hay que tener cuidado al realizar mediciones en entornos en los que la temperatura cambia, como en entornos de alta temperatura. En general, las mediciones con elementos Hall requieren que el elemento se mantenga a una temperatura constante utilizando un dispositivo de temperatura controlada.
Tipos de Teslómetros
Existen varios tipos de medidores tesla, dependiendo de la aplicación.
1. Tipo de Mano
El tipo más común es el medidor tesla de mano, que es de doble uso CA/CC. Son sencillos de manejar y fáciles de transportar, por lo que son muy utilizados para trabajos de campo.
2. Tipo Estacionario
Hay tipos de medición de campos magnéticos grandes, altos y micromagnéticos de alta sensibilidad. Los medidores tesla para mediciones de campo micro-magnético de alta sensibilidad se utilizan en particular para la medición del campo magnético terrestre.
3. Teslómetros de 3 ejes
Los medidores tesla de tres ejes se utilizan en combinación con varias sondas y permiten una medición de alta precisión de la distribución del campo magnético en un espacio tridimensional. Se utilizan a menudo en el ámbito médico y en el desarrollo de materiales.
4. Medidor Tesla de Dispositivo Superconductor de Interferencia Cuántica
Se están desarrollando teslómetros que utilizan elementos de interferencia cuántica superconductores, capaces de medir campos magnéticos con gran precisión y rapidez. Los elementos de interferencia cuántica superconductores tienen velocidades de medición superiores a las de los elementos Hall convencionales y pueden medir campos magnéticos con mayor sensibilidad.
¿Cómo Elegir un Medidor Tesla?
A la hora de elegir un medidor tesla deben tenerse en cuenta los siguientes factores:
1. Tamaño del Campo Magnético
Dependiendo del tamaño del campo magnético, es necesario seleccionar un medidor tesla con un rango de medición apropiado. Los medidores tesla estacionarios con alta precisión y un alto rango de medición son adecuados para la medición de grandes campos magnéticos.
2. Precisión de la Medición
La elección de la precisión de medición depende del tamaño del campo magnético a medir y de la aplicación. Si el campo magnético es débil, se requiere un medidor tesla con alta resolución.
3. Entorno de Medición
El tipo de medidor tesla seleccionado depende del entorno en el que se utilice el medidor tesla. Por ejemplo, si se van a realizar mediciones a temperaturas altas o bajas o en entornos de alto vacío, se debe seleccionar un medidor tesla que pueda soportar estas condiciones.