تداخل الحديد المطاوع

  تتميز البوصلة الإلكترونية بمزايا فريدة: فهي صغيرة الحجم وخفيفة الوزن، وتلتقط بيانات السمت وتحلها في الوقت الفعلي، كما أن إشارة الإخراج الرقمية تجعل استخدامها أكثر سهولة ويسرًا. وقد بلغت تقنية مستشعرات البوصلة الرقمية مرحلة نضج نسبي، مما يمنحها مزايا في دقة القياس وتكلفة التصنيع. ونظرًا لانتشار استخدام البوصلة الرقمية، تبرز الحاجة إلى إنتاج كميات كبيرة من البوصلات الإلكترونية عالية الدقة ومنخفضة التكلفة، والمناسبة للتصنيع على نطاق واسع.  في مجتمعنا المعاصر، يكتسب تصميم وبحث أجهزة الملاحة والتوجيه أهمية بالغة. ومع توسع استكشاف الإنسان للفضاء، باتت وظائف الحفاظ على الاستقرار والتتبع والتوجيه وغيرها من وظائف الأقمار الصناعية، ومكوك الفضاء، وأنظمة الأسلحة الصاروخية، والمنصات المختلفة، جميعها بحاجة إلى دعم تقنيات الملاحة والتوجيه وأجهزة ضبط الوضعية المناسبة. وخلاصة القول، يُعدّ الحصول على معلومات التوجيه وتحقيق التحكم المناسب في الوضعية عنصرًا أساسيًا في مختلف البحوث العلمية والتطبيقات الهندسية. وفقًا لخاصية أن المجال المغناطيسي الأرضي يتغير قليلاً في نطاق زمني معين، يمكن اعتبار أن المعلومات المغناطيسية الأرضية في نفس المكان ثابتة في وقت قصير، ويمكن حساب معلومات السمت مثل زاوية الاتجاه وزاوية الوضع بواسطة البوصلة الإلكترونية وفقًا لمعلومات شدة المجال المغناطيسي الأرضي المقاسة. 1. الخصائص الرئيسية للمجال المغناطيسي الأرضي باعتباره الكمية الفيزيائية الأساسية للأرض، يؤثر المجال المغناطيسي الأرضي بشكل مباشر على الخصائص الفيزيائية للمواد الكهربائية والمغناطيسية في البيئة الأرضية. توفر خصائص المجال المغناطيسي الأرضي نظام إحداثيات أساسيًا لمعلومات السمت، مما يجعل استخدام المعلومات المغناطيسية الأرضية في الملاحة مستقرًا وموثوقًا، دون الحاجة إلى معلومات خارجية، مع إمكانية إخفاء جيدة. ينشأ المجال المغناطيسي الأرضي من بنية الأرض نفسها. يوجد العديد من العناصر والمواد المغناطيسية في باطن الأرض، والتي تُنتج إلكترونات حرة التدفق تحت تأثير البيئة القاسية داخل الأرض. تؤدي هذه الإلكترونات الحرة إلى تحسين الموصلية بين اللب الداخلي والخارجي للأرض، مما ينتج عنه تدفق وحركة الإلكترونات الحرة بين الطبقات المختلفة. هذا يجعل للأرض ككل مجالًا مغناطيسيًا مستقرًا على المستوى الكلي، وهو ما يعادل ثنائي قطب مغناطيسي ذي مجال مغناطيسي ثابت موجود في مركز الأرض، مما يؤدي إلى ظهور قطبين مغناطيسيين شمالي وجنوبي. يوضح الشكل 1 مخططًا تخطيطيًا لتوزيع المجال المغناطيسي للأرض.وحدة شدة الحث المغناطيسي هي تسلا (T)، وهي غاوسية (Gs) في الوحدات الغاوسية، والعلاقة بينهما هي 1T = 10⁻⁴Gs. أما وحدة شدة المجال المغناطيسي فهي أمبير/متر (A/m)، وهي أوستر (Oe) في الوحدات الغاوسية، والعلاقة بينهما هي 1A/m = 4.π*10-3Oe يمكن تصنيف المجال المغناطيسي للأرض إلى ثلاثة أنواع رئيسية: المجال المغناطيسي الأرضي الأساسي، والمجال المغناطيسي الأرضي المتغير، والمجال المغناطيسي الأرضي الشاذ، وذلك وفقًا لدرجة استقراره. يغطي المجال المغناطيسي الأرضي الأساسي معظم المجال المغناطيسي، إذ يمثل أكثر من 90% من إجمالي المجال المغناطيسي للأرض. وينقسم هذا النوع إلى مجال مغناطيسي مُستحث ثنائي القطب ومجال مغناطيسي غير مُستحث ثنائي القطب. يُشكل المجال المغناطيسي المُستحث ثنائي القطب الجزء الأكبر، حيث ينشأ من حركة دوران الحديد والنيكل في بيئة ذات درجة حرارة وضغط مرتفعين. أما المجال المغناطيسي غير المُستحث ثنائي القطب، فينشأ بشكل أساسي من تأثير المحرك ذاتي الإثارة. يتغير المجال المغناطيسي الأرضي الأساسي نفسه، ولكن دورة تغيره طويلة جدًا، لذا يُمكن اعتبار المجال المغناطيسي للأرض ككل مستقرًا. يتولد المجال الكهرومغناطيسي المتغير في الغلاف الأيوني والغلاف المغناطيسي للأرض، ويرتبط اضطراب المجال المغناطيسي بشكل أساسي بالتغيرات الشمسية. ويمكن تقسيم تغير المجال الكهرومغناطيسي إلى تغير مستقر وتغير ناتج عن التداخل. تحدث تغيرات هادئة في التقويم الشمسي أو القمري، وتنتج أساسًا عن الإشعاع الكهرومغناطيسي الشمسي أو الإشعاع الجسيمي. أما ظاهرة العاصفة المغناطيسية فهي ظاهرة تداخل مغناطيسي أرضي في فضاء واسع، ويتمثل أثرها الرئيسي في التغير الكبير في مركبة متجه الأرض للمجال المغناطيسي الأرضي. وينشأ المجال المغناطيسي الأرضي غير الطبيعي من الخصائص المغناطيسية الحديدية للمواد المغناطيسية الحديدية، ويمكن اعتباره إضافة متجه ثابت إلى المجال المغناطيسي الأرضي المستقر. 2. تحليل أخطاء البوصلة الإلكترونية يُعرف انحراف البوصلة الإلكترونية، أو ما يُسمى أيضًا بانحراف البوصلة، بأنه خطأ في نتائج القياس ناتج عن التداخل المغناطيسي في البيئة المحيطة أثناء عمل البوصلة. قد يصل الانحراف بين نتائج القياس والقيمة الحقيقية إلى عشرات الدرجات دون وجود آلية تعويض مناسبة، وذلك بسبب ضعف المجال المغناطيسي للأرض، حيث تتراوح شدة المجال المغناطيسي بين 0.5 و0.6 غاوس فقط. لذا، فإن نتائج قياس البوصلة الرقمية عرضة للتأثر بالتداخل الناتج عن العوامل المغناطيسية البيئية، مما يجعلها المصدر الرئيسي للخطأ في البوصلات الإلكترونية. يمكن تقسيم تأثير التداخل المغناطيسي على البوصلة إلى نوعين: التداخل المغناطيسي الناتج عن الأجسام المغناطيسية الدائمة أو الممغنطة. فعندما تتعرض مادة مغناطيسية دائمة لمجال مغناطيسي خارجي، لا يعود عزمها المغناطيسي الكلي صفراً، مما يدل على مغناطيسيتها. ويمكن اعتبار شدة المجال المغناطيسي الناتج ثابتة وغير متغيرة خلال فترة زمنية محددة. كما تحافظ هذه المادة المغناطيسية الدائمة على شدة مجال مغناطيسي متبقي مستقرة نسبياً حتى بعد زوال تأثير المجال المغناطيسي الخارجي. باختصار، يمكن اعتبار موضع وشدة تأثير التداخل المغناطيسي على البوصلة عاملاً ثابتاً ومستقراً، ويمكن تحقيق وسائل تعويضه بسهولة نسبية. ملخص  تُقدّم شركة مايكرو-ماجيك الأدوات والدعم الفني لمشاريع هندسة الطيران والفضاء، والتعدين، وغيرها من المشاريع الهندسية. تشمل منتجاتها سلسلة البوصلات الإلكترونية C9000-A، وC9000-B، وC9000-C، وC9000-D، وغيرها، والتي تتميز بوظيفة تعويض المغناطيس الناعم والمغناطيس الصلب، مما يُسهم بشكل كبير في تحسين دقة تحديد الشمال. لمزيد من المعلومات حول البوصلات الرقمية، يُرجى التواصل مع خبرائنا.C9000-Aمستشعر بوصلة مغناطيسية معوضة للميل، مقياس زاوية الانحراف المغناطيسي ثلاثي المحاورC9000-Bلوحة بوصلة إلكترونية ثلاثية الأبعاد عالية الدقة لجميع الاتجاهات، تستخدم خوارزميات معايرة متقدمة من الحديد الصلب واللين، مع مخرج رقمي.C9000-Cبوصلة مغناطيسية، بوصلة معوضة جيروسكوبية، بوصلة سداسية المحاور، مستشعر إلكتروني للانحراف والاتجاهC9000-Dمستشعر اتجاه عالي الأداء لتحديد سمت برج الهوائي، مستشعر زاوية سمت منخفض التكلفة لقياس زاوية اتجاه البرج