Page 84 - XXIV Konferencja Automatyków Rytro 2026

z pomiarów otwiera nowe możliwości w dziedzinie analizy materiałowej. Pozwala to
na szybkie i efektywne określanie właściwości magnetycznych materiałów oraz
selekcję odpowiednich materiałów do konkretnych zastosowań. W rezultacie,
technologia CNC w połączeniu ze skanerem magnetycznym przyczynia się do
rozwoju inżynierii materiałowej, gdzie precyzyjne pomiary magnetyczne mają
kluczowe znaczenie dla projektowania i produkcji nowoczesnych komponentów i
urządzeń.

Skanowanie powierzchni w systemie pomiarowym
Skanowanie CNC jest to zaawansowana technika sterowania ruchem narzędzia
pomiarowego za pomocą komputerowego systemu sterowania. Jest to niezwykle
precyzyjna metoda, która pozwala na wykonywanie skomplikowanych operacji
pomiarowych z dużą dokładnością i powtarzalnością.
Schemat systemu pomiarowego został przedstawiony na rys. 1.

CNC plotter
Arduino RS 232
Hallotron Computer with
probe Actuator with software
GRBL

RS 232
FH 54 meter

Rys.1. Schemat blokowy układu pomiarowego

System pomiarowy składa się z trzech głównych komponentów: plotera CNC z
sondą hallotronową, miernika pola i nadrzędnej jednostki sterującej, którą tworzy
komputer wraz z autorskim oprogramowaniem. Skaner CNC jest odpowiedzialny za
kontrolę ruchu głowicy pomiarowej, która porusza się po zdefiniowanej trajektorii w
badanym obszarze. Sonda hallotronowa zamocowana jest na ruchomej głowicy
plotera CNC
o powierzchni roboczej (200x200x100) mm. Napęd urządzenia został zrealizowany przy
wykorzystaniu pasków zębatych oraz prowadnic 8 mm dla osi X i Y. Do przeniesienia
napędu osi Z wykorzystano śrubę trapezową. Głowica porusza się po zdefiniowanej
trajektorii, która obejmuje obszar, w którym mają być dokonane pomiary pola
magnetycznego. Skanowanie CNC umożliwia pomiary pola magnetycznego w różnych
punktach na powierzchni, co pozwala na uzyskanie trójwymiarowej mapy rozkładu pola
magnetycznego wokół określonego obiektu.
Silniki krokowe sterowane są za pomocą modułu sterującego zbudowanego z ARDUINO
UNO z programem GRBL, który jest oparty na znormalizowanym zapisie poleceń dla
urządzeń CNC (G code) oraz sterowników silników krokowych. Podczas skanowania,
miernik pola magnetycznego FH-54 firmy Magnet-Physik rejestruje dane pomiarowe z
sondy, które są następnie przetwarzane przez system komputerowy. W wyniku tego
przetwarzania otrzymuje się informacje dotyczące indukcji pola magnetycznego w badanym
obszarze. System umożliwia również generowanie mapy pola magnetycznego, która może
być wizualnie przedstawiona jako grafika trójwymiarowa.

Akwizycja i interpretacja danych pomiarowych
Akwizycja danych pomiarowych obejmuje zarówno współrzędne pomiaru XYZ, jak i
odpowiadające im wartości indukcji magnetycznej. System skanowania CNC z sondą
hallotronową pozwala na precyzyjne określenie pozycji punktów pomiarowych w trzech

Tadeusz Skubis, System pomiarowy do badania równomierności pola magnetycznego str. 2
XXIV KONFERENCJA AUTOMATYKÓW RYTRO 2026 POLITECHNIKA ŚLĄSKA