Controle de bobinas de helmholtz com o uso de fonte de corrente controlada por tensão, controlador pid digital e filtragem de sinal com mínimos quadrados em lotes

Abstract

O uso de bobinas de Helmholtz para a geração de campos magnéticos controlados necessita de um sistema de controle de corrente elétrica eficaz, com precisão e estabilidade, atendendo as necessidades de geração de campo. Visando atender estas necessidades, foi desenvolvido um sistema de controle de corrente realimentado, baseado em mplificadores operacionais e um controlador PID digital, onde o controlador age de maneira a reduzir a diferença entre o campo solicitado e o campo gerado a zero, mesmo na presença distúrbios não previsíveis. Uma vez que o ambiente em que as bobinas estão localizadas possa sofrer interferência eletromagnética e as medidas do magnetômetro possam ser ruidosas, foi aplicado o método de Mínimos Quadrados em Lotes nos dados obtidos pelo magnetômetro eliminando parte desses ruídos e aumentando a eficiência do controlador. Como resultado foi possível gerar campos controlados com variação menor que 1,5mG mesmo na presença de distúrbios, com desvio padrão máximo de σ= ±0,49mG.