Las mediciones de EMF son mediciones de campos electromagnéticos ambientales (alrededores) que se realizan utilizando sensores o sondas particulares, como medidores de EMF. Estas sondas pueden considerarse generalmente como antenas aunque con características diferentes. De hecho, las sondas no deben perturbar el campo electromagnético y deben evitar en la medida de lo posible el acoplamiento y la reflexión para obtener resultados precisos. Hay dos tipos principales de mediciones de EMF:
Las sondas EMF pueden responder a campos sólo en un eje, o pueden ser triaxiales, mostrando componentes del campo en tres direcciones a la vez. Las sondas activas amplificadas pueden mejorar la precisión y la sensibilidad de las mediciones, pero sus componentes activos pueden limitar su velocidad de respuesta.
Las mediciones de EMF se obtienen utilizando un sensor de campo E o un sensor de campo H que puede ser isotrópico o monoaxial, activo o pasivo. Una sonda monoaxial omnidireccional es un dispositivo que detecta el campo eléctrico ( dipolo corto ) o magnético polarizado linealmente en una dirección determinada.
El uso de una sonda monoaxial implica la necesidad de realizar tres mediciones con el eje del sensor configurado en tres direcciones mutuamente ortogonales, en una configuración X, Y, Z. Por ejemplo, se puede utilizar como sonda que detecta la componente del campo eléctrico paralela a la dirección de su eje de simetría. En estas condiciones, donde E es la amplitud del campo eléctrico incidente y θ es la amplitud del ángulo entre el eje del sensor y la dirección del campo eléctrico E, la señal detectada es proporcional a |E|cos θ ( derecha ). Esto permite obtener la amplitud total correcta del campo en forma de
o, en el caso del campo magnético
Una sonda isotrópica (triaxial) simplifica el procedimiento de medición porque el valor total del campo se determina con tres medidas tomadas sin cambiar la posición del sensor: esto resulta de la geometría del dispositivo que está formado por tres elementos sensores de banda ancha independientes colocados ortogonalmente entre sí. . En la práctica, la salida de cada elemento se mide en tres intervalos de tiempo consecutivos, suponiendo que los componentes del campo sean estacionarios en el tiempo.
Un medidor EMF es un instrumento científico para medir campos electromagnéticos (abreviado como EMF). La mayoría de los medidores miden la densidad de flujo de radiación electromagnética ( campos de CC ) o el cambio en un campo electromagnético a lo largo del tiempo ( campos de CA ), esencialmente lo mismo que una antena de radio, pero con características de detección bastante diferentes.
Las dos categorías más grandes son de un solo eje y de tres ejes. Los medidores de un solo eje son más baratos que los de tres ejes, pero tardan más en completar un estudio porque el medidor solo mide una dimensión del campo. Los instrumentos de un solo eje deben inclinarse y girarse en los tres ejes para obtener una medición completa. Un medidor de tres ejes mide los tres ejes simultáneamente, pero estos modelos tienden a ser más caros.
Los campos electromagnéticos pueden ser generados por corriente CA o corriente CC . Un medidor EMF puede medir campos electromagnéticos de CA, que generalmente se emiten a partir de fuentes artificiales, como cableado eléctrico, mientras que los gaussímetros o magnetómetros miden campos de CC, que ocurren naturalmente en el campo geomagnético de la Tierra y se emiten desde otras fuentes donde hay corriente continua.
Como la mayoría de los campos electromagnéticos que se encuentran en situaciones cotidianas son los generados por aparatos domésticos o industriales, la mayoría de los medidores EMF disponibles están calibrados para medir campos alternos de 50 y 60 Hz (la frecuencia de las redes eléctricas europeas y estadounidenses ). Hay otros medidores que pueden medir campos alternos a tan solo 20 Hz; sin embargo, tienden a ser mucho más caros y sólo se utilizan con fines de investigación específicos.
Los sensores activos son dispositivos sensores que contienen componentes activos; normalmente esta solución permite una medición más precisa con respecto a los componentes pasivos. De hecho, una antena receptora pasiva recoge energía del campo electromagnético que se está midiendo y la pone a disposición en un conector de cable de RF. Esta señal luego pasa al analizador de espectro, pero las características del campo pueden modificarse de alguna manera por la presencia del cable, especialmente en condiciones de campo cercano .
Por otro lado, una solución eficaz es transferir sobre un soporte óptico el componente del campo eléctrico (o magnético) detectado con una sonda activa. Los componentes básicos del sistema son una antena electroóptica receptora que es capaz de transferir, sobre un soporte óptico, el componente individual del campo eléctrico (o magnético) captado y devolverlo en forma de señal eléctrica al puerto de salida. de un convertidor optoeléctrico.
La portadora óptica modulada se transfiere mediante un enlace de fibra óptica a un convertidor que extrae la señal moduladora y la convierte nuevamente en una señal eléctrica. La señal eléctrica así obtenida se puede enviar luego a un analizador de espectro con un cable RF común de 50 Ω.
La desviación isotrópica, en las mediciones de EMF, es un parámetro que describe la precisión en la medición de intensidades de campo independientemente de la orientación de la sonda. Si el campo se obtiene mediante tres mediciones en una configuración ortogonal X , Y , Z de la forma:
una condición suficiente para que la expresión sea verdadera para cada tres coordenadas ortogonales ( X , Y , Z ) es que el patrón de radiación de la sonda esté lo más cerca posible del patrón dipolar corto ideal , llamado sen θ :
donde A es función de la frecuencia. La diferencia entre el patrón de radiación dipolo ideal y el patrón de sonda real se llama desviación isotrópica .
Bibliografía
