Magnetômetro de precessão de prótons
Até agora, um retumbante fracasso!
Ainda não consegui fazer um sensor que funcione, mas aqui vai a minha experiência para ajudar quem quiser tentar:
Um magnetômetro de precessão de prótons é um instrumento muito sensível, capaz de medir o campo magnético ambiental com precisão. É utilizado na pesquisa geológica e para encontrar objetos que alterem o campo magnético ambiente.
Não vou me aprofundar na teoria. Vou resumir grosseiramente o seu funcionamento:
1- um volume de água é submetido por alguns segundos a um campo magnético criado por uma bobina ligada a uma fonte de corrente contínua;
2- a bobina é desligada da fonte e passa a atuar como bobina de captação de uma frequência de cerca de 2kHz. Este sinal é criado pela precessão dos prótons que antes se alinharam com o campo criado pela bobina e agora estão sujeitos somente ao magnetismo ambiente.
Este é o som que eu esperava ouvir (gravado por outra pessoa).
Fatos sobre este tipo de magnetômetro:
1- a tensão induzida na bobina é da ordem de microvolts, portanto, precisa ser amplificada até se transformar em alguns milivolts. O grande problema é que uma bobina tende a captar todos os ruídos magnéticos do ambiente, e é muito difícil separar o sinal;
2- uma bobina toroidal reduz enormemente a quantidade de ruídos captados. A diferença é impressionante. Entretanto, é mais difícil de fabricar;
3- a bobina toroidal também é menos sensível à orientação do campo magnético ambiente. Ao contrário do solenóide cujo sinal pode chegar a zero na pior orientação, o toróide na pior orientação ainda oferece metade do sinal máximo;
4- não adianta revestir nenhum tipo de bobina com papel de alumínio para isolar os ruídos: não faz diferença para a bobina toroidal e acaba funcionando como como uma espira em curto se for colocada ao redor do solenoide;
5- A água utilizada deve ser destilada. Outros fluidos são citados na literatura, cada um provocando diferentes características no sinal. Parece que a água destilada oferece os melhores resultados, com um sinal longo que dura cerca de 3 segundos;
6- A frequência da precessão será de
42,6 x (campo magnético em micro-Tesla)
ou seja: em um lugar com um campo de 50uT (um campo comum na terra), a frequência será de 2.130Hz.
Construindo uma bobina toroidal com joelhos de esgoto de PVC 40mm:
Lixando a borda do joelho para colar um no outro.
Os joelhos são colados em uma folha de PVC para criar uma aba limitadora para o enrolamento.
Uma das metades é furada e recebe um tubo plástico colado. Mais tarde a água será colocada por este tubo.
700 espiras de fio 22 AWG são enroladas em cada metade.
As abas de PVC são cortadas e as duas metades são coladas.
A água destilada é colocada no toroide através do tubo, usando uma seringa descartável de 60ml.
O circuito é composto de um pré amplificador (741 com ganho de 5), dois filtros passa-banda com frequência central de cerca de 2100Hz, e um amplificador de áudio baseado no LM386.
Bobinas tipo solenóide que foram testadas inicialmente:
A bobina toroidal acima praticamente não capta ruídos enquando as bobinas abaixo são verdadeiras antenas para captá-los.
A segunda foto mostra uma bobina que foi utilizada usando a tensão da rede (retificada) para gerar o campo magnético. Vários amplificadores foram queimados por causa disso. Basta uma pequena faísca na hora da troca de contatos para liquidar um integrado!
