Magnetmessgeräten

Magnetmessgeräte sind Messinstrumente zur Erfassung magnetischer Felder in Raum und Zeit. Sie dienen dazu, die Stärke und/oder die Richtung des Felddurchlaufs zu bestimmen und finden breite Anwendung in Wissenschaft, Technik und Umweltüberwachung. Je nach Bauart und Messprinzip können sie fluktuierende Felder im Nano- bis Mikrotesla-Bereich oder stark tolerierte Feldverläufe im Alltag erfassen. Ihre Einsatzgebiete reichen von geophysikalischen Messkampagnen über Raumfahrt und Navigation bis hin zur Materialprüfung und medizinischen Bildgebung.

Zu den wichtigsten Typen gehören Hall-Effekt-Magnetometer, Fluxgate-Magnetometer, magnetoresistive Sensoren (AMR, GMR, TMR) sowie SQUID-Magnetometer. Hall-Sensoren messen das magnetfeld durch die Hall-Spannung in einem Halbleiterbauteil. Fluxgate-Systeme verwenden eine saturierende ferromagnetische Kernmatrix zur Demodulation eines Signals, das die Feldkomponenten widerspiegelt. Magnetoresistive Sensoren nutzen Veränderungen der Widerstände in Abhängigkeit vom Magnetspektrum, was kompakte und kostengünstige Messungen ermöglicht. SQUID-Mag­netometer bieten extrem hohe Empfindlichkeiten für sehr schwache Felder und kommen z. B. in der Magnetenzephalografie (MEG) zum Einsatz. Für großflächige oder schnelle Felder werden oft auch dreidimensionale (Vektor-)Messungen oder Gradiometer-Kombinationen eingesetzt.

Anwendungen umfassen Geomagnetik, Satelliten- und Raumfahrtmissionen, Navigation, industrielle Qualitätsprüfungen, Schwingungs- und Strukturtests sowie die MEG in der Medizintechnik. Leistungsparameter wie Empfindlichkeit, Rauschen, Bandbreite, Dynamikbereich, Temperaturstabilität und Kalibrierbarkeit bestimmen die Einsatzmöglichkeiten. Wichtige Herausforderungen sind Störeinflüsse durch Umgebungsfelder, Kalibrierung und Temperaturabhängigkeiten, weshalb Abschirmung und Referenzsensoren oft erforderlich sind.