domanda riguardante Reed switch

[ingmarketz]

Salve a tutti,

recentemente mi sono incuriosito sull elettronica per dispositivi biomedici.
sto cercando di capire le problemtiche legate alla trasmissione di campi elettromagnetici
che attraversano il corpo umano.

ho fatto un po di esperimenti ma mi sono trovato davanti a un problema interessante.
Per farla breve, ho un dispositivo che si attiva chiudendo un reed switch con un magnete.
il dispositivo e' coperto interamente da un materiale isolante (silicone).
Questo dispositivo in teoria dovrebbe essere impiantato in un soggetto ( idealmente ) .
Per simulare questo situazione, ho posizionato il mio dispositivo tra due fette di carne di
maiale spesse circa 1.5cm. Tuttavia, in questa situazione, il magnete non riesce ad accendere il
dispositivo, per qualche motivo, anche nel caso in cui il magnete e' praticamente posizionato sopra
la fetta di carne. Ovviamente, ho gia' testato che il dispositivo si accende con il magnete in "aria" (senza le fette di carne). In realta' questo secondo test e' stato fatto con il dispositivo immerso e messo al centro di un piccolo contenitore pieno di acqua di diametro 6cm e alto 8cm , l'accensione del dispositivo avviene anche a una distanza di 10cm dal magnete.(dimensioni del dispositivo 2cmx2cmx2cm)

Ho concluso, che quando il dispositivo e' racchiuso tra due fettine di carne il campo magnetico
e' attenuato significativamente per cui il campo magnetico che raggiunge il dispositivo non e'
sufficiente ad accenderlo. Ha senso secondo voi che una fetta di carne attenui cosi tanto il campo magnetico di un magnete?

io in teoria ho fatto dei calcoli carta e penna tenendo conto che il campo magnetico del magnete decrease con la distanza e il magnete che ho comprato dovrebbe essere piu che sufficiente ad accendere il reed switch a 1.5cm. Anzi, dovrei tenere il magnete a una piu grande distanza per essere sicuro che il campo magnetico non danneggi il reed switch. tuttavia nei miei calcoli ho trascurato l'attenuazione della fettina di carne.
confermo anche il fatto che il reed switch e' ancora funzionante dopo tutti i test fatti.

il magnete che sto usando e' il seguente:

https://www.magnordic.com/supermagnet-20x7-mm-neodymium

e il reed switch e' questo:

https://www.elfadistrelec.no/no/reed-se ... UsQAvD_BwE

[IsidoroKZ]

Ha senso secondo voi che una fetta di carne attenui cosi tanto il campo magnetico di un magnete?

Secondo me no, a meno che quel maiale non sia stato nutrito a chiodi e ferrite

E` solo un effetto della distanza.

[gill90]

Concordo, specie per basse frequenze la permeabilità magnetica relativa dei tessuti è praticamente 1.

Da che ho avuto modo di vedere solitamente la distinzione più standard prevede di dividere il tessuto in 3 parti di diverso spessore: epidermide, ossa e muscolo; il parametro più variabile è la resistività, importante soprattutto quando hai campi magnetici variabili, ma gli effetti di permeabilità e permittività sono praticamente trascurabili.

Considera inoltre che per valutare bene il campo in queste condizioni occorrerebbe un simulatore FEM, i calcoli manuali rischiano di essere un po’ fuorvianti.

Prova a ripetere la misura senza tessuto mantenendo la stessa distanza e senza mettere in acqua il dispositivo.

[GuidoB]

Fa' attenzione anche a posizione e orientamento relativi tra magnete e reed switch.
Non sempre il reed attua avvicinando casualmente il magnete.

https://www.reed-sensor.com/help-suppor ... -switches/

https://www.reed-sensor.com/help-suppor ... -switches/

Per allungare la portata del campo magnetico, potresti attaccare il polo sud o nord del magnete a un estremo di una lunga bacchetta di ferro (o altro materiale ferromagnetico) dello stesso diametro.

Avvicinando la bacchetta dalla parte del magnete, la portata sarà maggiore.

Questo accade perché il sistema bacchetta + magnete produce un campo magnetico di forma molto più allungata rispetto al magnete da solo.

Inoltre la vicinanza di materiali ferromagnetici (carne appoggiata su lamiera per esempio) devia le linee di forza del campo magnetico e potrebbe provocare la non-attuazione.

[ingmarketz]

Ha senso secondo voi che una fetta di carne attenui cosi tanto il campo magnetico di un magnete?

Secondo me no, a meno che quel maiale non sia stato nutrito a chiodi e ferrite

E` solo un effetto della distanza.

E' quello che credo anche io. Questo e' il motivo per cui nei miei calcoli carta e penna avevo trascurato l attenuazione della carne. Tuttavia i risultati degli esperimenti non concordano con la mia ipotesi, per cui
stavo iniziando a pensare che stavo dimenticando di tenere in considerazione qulache fattore di attenuazione.

[ingmarketz]

Concordo, specie per basse frequenze la permeabilità magnetica relativa dei tessuti è praticamente 1.

Da che ho avuto modo di vedere solitamente la distinzione più standard prevede di dividere il tessuto in 3 parti di diverso spessore: epidermide, ossa e muscolo; il parametro più variabile è la resistività, importante soprattutto quando hai campi magnetici variabili, ma gli effetti di permeabilità e permittività sono praticamente trascurabili.

Considera inoltre che per valutare bene il campo in queste condizioni occorrerebbe un simulatore FEM, i calcoli manuali rischiano di essere un po’ fuorvianti.

Prova a ripetere la misura senza tessuto mantenendo la stessa distanza e senza mettere in acqua il dispositivo.

Grazie mille per il feedback. ho ripetuto il test completamente in aria. e il reed switch si accende a 10cm dal magnete. Solo con la carne no riesco ad chiudere il reed switch con il magnete. forse la carne non attenua il campo magnetico ma lo devia?

non ho faimiliarita' con FEM per cui non lho usato

[gill90]

Ti posso chiedere una foto del setup di misura in entrambi i casi?

[ingmarketz]

Fa' attenzione anche a posizione e orientamento relativi tra magnete e reed switch.
Non sempre il reed attua avvicinando casualmente il magnete.

https://www.reed-sensor.com/help-suppor ... -switches/

https://www.reed-sensor.com/help-suppor ... -switches/

Per allungare la portata del campo magnetico, potresti attaccare il polo sud o nord del magnete a un estremo di una lunga bacchetta di ferro (o altro materiale ferromagnetico) dello stesso diametro.

Avvicinando la bacchetta dalla parte del magnete, la portata sarà maggiore.

Questo accade perché il sistema bacchetta + magnete produce un campo magnetico di forma molto più allungata rispetto al magnete da solo.

Inoltre la vicinanza di materiali ferromagnetici (carne appoggiata su lamiera per esempio) devia le linee di forza del campo magnetico e potrebbe provocare la non-attuazione.

Interessante trucchetto quello della bacchetta. Lo provero' sicuramente.
Stai dicendo che il campo magnetico e' deviato dall carne o dalla lamiera sotto la carne?
comunque la carne e il dispositivo sono posizionati su un tavolo di legno, non ci sono piani
metallici sotto la carne o dentro il tavolo. tieni anche da conto che lo stesso setup senza carne
mi permette di accendere il reed switch quando il magnete e' a una distanza di 10cm.

riguardo l'orientamento del reed switch, l'ho gia tenuta in considerazione. infatti non ho menzionato
il fatto che ho in realta' saldato 4 reed switch in parallelo con orientamento in antiparallelo e perpendicolare tra loro. per cui idealmente lo switch equivalente dovrebbe essere sensibile a campi magnetici provenienti da qualsiasi direzione.

[Etemenanki]

Il problema non e' l'orientamento dei reed, ma quello del campo generato dal magnete (peraltro un reed NON ha una "sua" polarita', quindi il suo orientamento e' indifferente).

Il contatto del reed si chiude SE le due estremita' che fanno contatto acquisiscono poli opposti e si attraggono, quando si avvicina il magnete, ma in alcuni casi non succede (ad esempio, se avvicini uno solo dei poli del magnete al centro del reed, in questo caso le due lamine acquisiscono, nel punto di contatto, poli identici, e si respingono) ... il reed si chiude quando avvicini un solo polo ad una sola delle due estremita', oppure (ancora meglio) quando avvicini il magnete parallelo al reed, con un polo diverso verso ognuna delle estremita', se il test non e' fatto nelle identiche condizioni di posizione del magnete rispetto al reed, non ha molto senso.

[ingmarketz]

Il problema non e' l'orientamento dei reed, ma quello del campo generato dal magnete (peraltro un reed NON ha una "sua" polarita', quindi il suo orientamento e' indifferente).

Il contatto del reed si chiude SE le due estremita' che fanno contatto acquisiscono poli opposti e si attraggono, quando si avvicina il magnete, ma in alcuni casi non succede (ad esempio, se avvicini uno solo dei poli del magnete al centro del reed, in questo caso le due lamine acquisiscono, nel punto di contatto, poli identici, e si respingono) ... il reed si chiude quando avvicini un solo polo ad una sola delle due estremita', oppure (ancora meglio) quando avvicini il magnete parallelo al reed, con un polo diverso verso ognuna delle estremita', se il test non e' fatto nelle identiche condizioni di posizione del magnete rispetto al reed, non ha molto senso.

sfortunatamente non ho un immagine del setup al momento. tuttavia ho posizionato il magnete e lo switch con lo stesso orientamento e stessa posizione sia quando ho fatto il test in aria sia quando ho fatto il test con la carne. Per cui, i due test avrebbero dovuto dare lo stesso risultato, ma questo non e' il caso. Comunque concordo pienamente con quanto affermi.