طراحی و پیاده سازی سیستم تست عملگر مغناطیسی

در دنیای امروز ماهواره در توسعه اقتصادی، اجتماعی و نظامی یک کشور نقش بسزایی داشته و توانایی در ساخت و پرتاب آن از شاخص های پیشرفت یک کشور محسوب می گردد. هر ماهواره برای تحقق اهداف ماموریت، از زیر سیستم های مختلفی تشکیل یافته و در این میان زیر سیستم تعیین و کنترل وضعیت وظیفه پایدارسازی ماهواره و جهت دهی مطلوب را به عهده دارد. بسته به روش پایدارسازی و قانون کنترل عملگرهای مختلفی نظیر چرخهای ممنتوم، چرخهای عکس العملی، ژایروهای کنترل ممان، رانشگرها و عملگر مغناطیسی مورد استفاده قرار می گیرند. در این میان عملگر مغناطیسی بدلیل ابعاد و جرم کم، ارزانی و مصرف توان پایین در پایدارسازی و کنترل وضعیت ماهواره های سبک در مدارهای نزدیک به زمین بسیار مورد استفاده قرار می گیرد. یک عملگر مغناطیسی شامل سیم پیچ و هسته مغناطیسی می باشد که با عبور جریان از سیم پیچ ممان دو قطبی ایجاد می شود. این ممان در اندرکنش با میدان مغناطیسی زمین گشتاور مورد نیاز را تولید می نماید. بنابراین شناخت مشخصات عملگر مغناطیسی پیش از استفاده در زیر سیستم کنترل وضعیت ماهواره از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد. در این راستا تعیین منحنی عملکردی عملگر مغناطیسی که بیان کننده ارتباط میان جریان و ممان دوقطبی تولید شده است، ضروری می باشد. لذا در این مقاله مراحل و نحوه طراحی و پیاده سازی سیستم تست نمونه آزمایشگاهی یک عملگر مغناطیسی به منظور تعیین ممان دوقطبی مغناطیسی و منحنی عملکردی عملگر ارائه شده است. ایده اصلی، تخمین ممان دوقطبی از روی اندازه گیری چگالی میدان مغناطیسی تولید شده توسط عملگر مغناطیسی می باشد. در این راستا ابتدا مبانی تئوری و روش تست بیان شده و پس از ارائه روند طراحی و ساخت مغناطیس سنج مورد نیاز، طرح تست برای یک نمونه عملگر مغناطیسی آزموده می شود. در نهایت از نتایج حاصله، منحنی عملکردی عملگر مغناطیسی بدست آمده و نواحی خطی و ضریب مقیاس آن تعیین شده است.

کلیدواژه ها:

عملگر مغناطیسی ، مغناطیس سنج ، ممان دوقطبی ، منحنی عملکردی