Um Dispositivo Avançado Baseado em Array de Elementos Hall para Mapeamento de Campo Magnético de Alta Resolução

O mapeamento preciso dos campos magnéticos emitidos por vários objetos é de importância crítica na fabricação de produtos industriais. Para atender a esse requisito, este estudo apresenta um dispositivo avançado de detecção magnética com alta resolução espacial. O sensor do dispositivo, um array composto por 256 elementos Hall de arsênio-galho (GaAs) não embalados dispostos em uma matriz de 16 × 16, abrange uma área efetiva de 19,2 mm × 19,2 mm. O design mantém uma separação de 1,2 mm entre elementos adjacentes. Para uma resolução aprimorada, a sonda escaneia a amostra através de um sistema de trilhos motorizado capaz de executar padrões de movimento especializados. Uma estrutura de suporte incorporada à sonda minimiza a distância de medição para abaixo de 0,5 mm, amplificando assim o sinal magnético e mitigando erros de alinhamento não paralelo entre a sonda e a amostra. O software interativo acompanhante utiliza interpolação de splines cúbicos para transformar leituras magnéticas em mapas detalhados de distribuição de campo magnético bidimensionais e tridimensionais, significando a intensidade do campo e polaridade através de variações na intensidade de cor e sinal de amplitude. A eficácia do dispositivo em mapear com precisão distribuições de campo magnético na superfície de materiais magnéticos e magnetizados foi corroborada por meio de testes em três amostras distintas: um ímã de neodímio-ferro-boro, a matriz magnética circular de um smartphone e uma placa de aço 430 magnetizada. Esses testes, focados na qualidade da imagem e caracterização do campo magnético, ressaltam a proficiência do dispositivo na análise não destrutiva de campos magnéticos.