Магнитный эллиптический тренажер: как работает, как выбрать

Эллиптический магнитный стимулятор – это спортивное оборудование, идущее в ногу со временем. Сочетает велотренажёр, стоппер и беговую дорожку.

Заменит подъем по лестнице, интенсивную ходьбу, бег –  те упражнения, которые приводят к интенсивному сжиганию жировых отложений. Относится по типу к кардиотренажерам (кросс-тренинг).

Эллиптические тренажеры вошли в первую тройку самого востребованного спортивного оборудования нового поколения. При движении на устройстве происходит аэробная и силовая нагрузка на организм.

Приводятся в тонус группы мышц и оказывается комплексное воздействие на организм: качается пресс и тазобедренная часть, мышцы ног, рук и спины приобретают тонус, подтягивается животик.

Из-за плавных цикличных движений показан людям с суставными проблемами и заболеваниями позвоночника.

Как работает магнитный эллиптический тренажер

Прежде чем решиться на покупку «умного тренера», определите цели и задачи, для чего он вам необходим.

Принцип действия агрегата основан на природных свойствах магнита, который движется относительно маховика – при схождении магнита и маховика сопротивление увеличивается, при отдалении уменьшается.

Магнитный эллиптический агрегат отличается мягкими движениями, легко тормозит, из-за присутствия природного магнита торможение облегчено, не подвергает мышцы резким нагружающим движениям. Неприхотлив в использовании.

Однако, перед занятиями необходима обязательная разогревающая гимнастика, иначе вместо пользы получите сбой работы сердечной мышцы и растяжения.

После упражнений, двигая педали по эллиптической траектории, у занимающегося человека создается ощущение невесомости, благодаря которому достигается максимальная нагрузка.

Недостатком этого оборудования для занятий спортом считаются внушительные габариты, в результате чего применение в стандартных жилищных условиях ограничено.

Для домашнего использования выпускаются складные эллиптические аппараты, которые в сложенном состоянии эргономично вписываются в жилищное пространство.

При выборе обратите внимание на следующие параметры:

местонахождение маховика. Переднее удобное и комфортное. Но размер оборудования больше, чем у заднеприводного.  Переднеприводные агрегаты подходят для людей с ростом от 180 см и выше.

Обеспечат вертикальное положение тренирующегося и не позволят задеть коленями раму. Если маховик заднеприводной, то расположен  между ногами спортсмена, расстояние между педалями получается гораздо шире. Нагрузка поочередно падает на каждую ногу;

Представленные тренажеры способствуют улучшению общего состояния, повышению выносливости. Альтернатива шейпингу и йоге. Эллипсовидный шаг, воздействуя на проблемные зоны, поможет  проработать с максимальным эффектом.

Как выбрать магнитный эллиптический тренажер

Параметры маховика. В домашних видах вес варьируется от 5 до 15 кг. Профессиональные могут доходить до 40 кг. Чем больше масса и размер, тем более легкое движение создается. Суставы не перегружаются.

• Длина шага. Важный параметр для определения амплитуды движений и эффекта от занятий. У бюджетных орбитреков это фиксированная величина 40 см. В профессиональных есть возможность регулировки. Чем сильнее разгон, тем комфортнее занятия.
• Допустимая масса тела. Тренажер рассчитан на вес  80 -150 кг. Необходимо, чтобы ваш вес был как минимум на 15 кг меньше.
• Стационарный более прочный. Для складных всегда риск поломок, ударов и т.д.
• Дополнительные нагрузки. Бюджетный содержит в памяти 6-8 программ. Со временем вам понадобится увеличить их, и это позволит сократить время тренировок.
• Эргономика управления. Вполне хватит данных о пульсе, расстоянии. Следите, чтобы сожженные калории превосходили по количеству потребленные.
• Определитесь с маркой эллипсоида. Производители, берегущие репутацию, дают пожизненную гарантию на раму. Здесь надо уточнить факторы: репутация производителя, где был выпущен, тех. поддержка, гарантия, отзывы потребителей.

Как пользоваться

Для семьи важно выбрать место, где расположить технику, рассчитать, сколько места понадобится.  Прекрасно впишутся в вашу жизнь магнитные или недорогие электромагнитные. При выборе учитывайте и свои параметры – вес и рост.

• проследите, чтобы панель управления была вам понятна и удобна;
• регулировка режимов должна быть плавной;
• педали двигаются исключительно по эллипсу. Движения должны быть легкими и плавными. Вы не должны чувствовать лишнее напряжение либо давление на какие-либо части позвоночника или суставов;
• рычаги для рук также должны подходить по высоте и силе сопротивления. Лишняя нагрузка позвоночника не нужна. Важно, чтобы вам было достаточно легко обхватить пальцами рукояти.
• обхватывание не должно быть с усилием, иначе мышцы рук испытывают перенапряжение;
• фиксированная частота вращения платформы;
• важно, чтобы аппарат не издавал громких, лязгающих звуков, которые могут вам мешать и раздражать, даже на максимальных режимах включения.
• выставить  надо  ровно, чтобы не возникало раскачиваний в процессе тренировок.

На эллипсоиде без труда подбирается индивидуальная нагрузка для каждой группы мышц.

Преимущества и недостатки

При правильно подобранном режиме вы теряете лишний вес, тренируете сердечно-сосудистый тракт, прорабатываете зоны с проблемами.

Достоинства магнитных эллиптических тренажеров:

1. Тренировка на нем эффективна, но щадящая: не нагружает колени, как велотренажер. Нет сильной нагрузки на позвоночник, как в степпере. Мышцы работают интенсивно,
2. Эргономичные рычаги важны для проработки грудной клетки и спины без дополнительных силовых упражнений;
3. Увеличит обогащение крови кислородом, ускорит обмен веществ в организме и легко поможет сбросить ненужные килограммы;
4. Надежен, не травмоопасен;
5. Даже после переломов возможны реабилитационные занятия, которые приведут к восстановлению нормальной работы сердца и мышечного тонуса после травм;
6. Подбор встроенных программ;
7. Улучшение функционирования сердечно-сосудистого тракта;
8. Некоторые модели подсчитают количество жира в организме;
9. Уберет мышечные спазмы невралгического происхождения;
10. Эксплуатация членами семьи от юных до пожилых;
11. Минимальное потребление электроэнергии.

Недостатки магнитных эллиптических тренажеров:

1. Отличаются высокой стоимостью по сравнению с другими устройствами.
2. Увеличенные габариты, нет возможности компактного хранения.
3. Занятия на эллипсоиде требуют предварительной разминки и растяжки.
4. Кардиотренажер на колесиках удобен при перемещении по дому, но во время тренировки неустойчив.
5. Уровень тренировок зависит от веса маховика, чем тяжелее, тем эффект лучше. Значит хороший аппарат достаточно тяжел.
6. В идеале, для тренировок лучше выделить отдельное помещение, с учетом дополнительного места вокруг для свободного маха педалей и рукояток.
7. Качественные модели пока только стационарные.
8. Есть ряд противопоказаний для занятий:

• Осложненные заболевания сердца, сопровождающиеся отечностью и астматическими приступами;
• Тахикардия;
• Тромбофлебит;
• Болезни легких;
• Онкология;
• Сахарный диабет;
• Острые инфекционные заболевания;

Во время тренировки отслеживайте состояние. Если возникла боль в левой части грудной клетки, отдышка и нехватка воздуха, закружилась голова, возникла слабость и тошнота – прекратите занятия. Перед тренировками получите консультацию врача.

Безопасность

Для рабочего состояния и эффективного пользования тренажёром необходима правильная сборка, техническое обслуживание и применение исключительно по назначению.

Перед началом использования обязательно изучите инструкции по сборке и безопасности. При получении убедитесь, что упаковка не нарушена.

• Транспортировка возможна только в разобранном виде;
• При доставке агрегат должен быть защищен от атмосферных воздействий;
• Устанавливайте на ровный пол, оставляя не менее полуметра пространства с каждой стороны.
• Отверстия для вентиляции – отследите, чтобы не перекрывались при установке.
• Для защиты пола используйте специальный коврик;
• Тренажер требует для нормальной работы комнатных условий (температура +10 до +35) при нормальной влажности.

Меры предосторожности

• Нельзя хранить и эксплуатировать в пыльных, влажных и летних помещениях, возле воды. Нельзя эксплуатировать там, где возможно распыление аэрозолей или горючих газов.
• Следите, чтобы не было свободно свисающих концов полотенца либо части одежды, которые могут попасть в движущиеся части.
• При занятиях используйте специально предназначенную спортивную обувь. Нельзя тренироваться босиком. Желательно, чтобы поверхность педалей была антискользящей.
• Ничего не подкладывайте под тренажер.
• Во время, до и после тренировки необходимо пить воду, чтобы поддержать баланс жидкости.
• Не двигайте и не складывайте до окончания сборки.
• Проверяйте и укрепляйте крепления узлов каждый квартал.
• Не допускайте попадания предметов внутрь. Если же это случилось – аккуратно достаньте, если это невозможно – обратитесь в сервисную мастерскую.
• Для очищения используйте хлопчатобумажной салфетку, слегка смоченную в малом количестве средства. Нельзя наносить моющий раствор непосредственно на орбитрек. Не оставляйте включенным в розетку.
• Обязательно отключайте электричество перед началом чистки или проведения ремонтных, профилактических работ.

Неисправность эллиптических тренажеров потребует индивидуального подхода. Неисправность эллипсоида возникает вследствие:

1. Выхода из строя тросов.
2. Поломки электронных блоков.
3. Физических поломок из-за недостаточной смазки.

Кардиотренажеры не нуждаются в сложном уходе. Через некоторое время после эксплуатации потребуется прикрутить фиксирующие болты и смазать втулки. Для плавного хода аппарата смазывайте силиконом полозья.

Правильная эксплуатация и бережный уход продлят срок службы. С ним легко избежать лишнего веса, оседлого стиля жизни и скучной каждодневной серости.

Реклама от спонсоров: // // //

Чем отличается электромагнитный эллиптический тренажер от магнитного?

Чем отличается электромагнитный эллиптический тренажер от магнитного?

Опубликовано в рубрике: Здоровье

Опубликовал admin — Август 27th, 2017

Первостепенное отличие между магнитными и электромагнитными эллипсоидами заключается в самих названиях этих разновидностей тренажеров. Под приставкой магнитный или электромагнитный подразумевается тип механизма, который лежит в основе тренажера. Именно он обеспечивает сопротивление, необходимое для получения нагрузки при вращении маховика. Таким образом, механизм в принципе определяет объем этой нагрузки.

Конструкция и особенности электромагнитного эллипсоида

Электромагнитный эллиптический тренажер являются наиболее современной разновидностью эллипсоидов. Электромагнитным приводом оснащаются как профессиональные модели спортивного оборудования, так и элитные изделия для домашнего использования. Применение электромагнитного механизма значительно расширяет возможности пользователя во время тренировок.

Конструкция рассматриваемого типа эллипсоида предусматривает создание магнитного поля встроенным электромагнитом. Таким образом пользователь может максимально точно настраивать необходимую нагрузку. Управление и контроль за работой оборудования осуществляется посредством встроенного компьютера. В конструкции предусмотрено наличие многофункционального дисплея для визуализации информации. На выбор пользователя предлагаются встроенные и индивидуальные режимы тренировки.

Конструкция и особенности магнитного эллипсоида

Все эллипсоиды работают за счет маховика, который обеспечивает раскручивание педалей. В простейших колодочных моделях механизм работает по принципу тормоза на велосипедах. Маховик зажимается колодками с определенной силой, за счет чего меняется уровень нагрузки.

Магнитный эллиптический тренажер использует более сложный механизм на основе природного магнита. Таким образом, маховик не контактирует с колодками физически – воздействие оказывается посредством силы магнитного поля и определяется расстоянием между магнитом и маховиком.

В сравнении с колодочными, магнитные модели характеризуются большим выбором опций и возможных настроек, но стоят дешевле электромагнитных. На сегодняшний день такие изделия пользуются высоким спросом в категории домашних тренажеров. Это реальная возможность поддерживать фигуру в форме и не допускать скопления лишнего веса без посещения спортивного зала.

Комментирование и размещение ссылок запрещено.

ЧаВо. В чем разница между магнитной и электромагнитной системами нагрузки?

Алексей, г. Шахты

Подсказка: Если вам некогда читать, просто напишите нам в WhatsApp — 89281754026 или посмотрите только видео.

Сразу оговоримся, что информация так же актуальна для велотренажеров, велоэргометров и других тренажеров, имеющих маховик. Исходя из системы нагружения маховика, различают следующие виды:

1. Механическая
2. Магнитная с ручной регулировкой
3. Магнитная с электронной регулировкой
4. Электромагнитная

Механическая (ременная) система нагружения

Наиболее простая система. Принцип действия следующий: вокруг маховика натягивается ремень и, путем изменения натяжения, достигается изменение нагрузки на маховик. Основные недостатки тренажеров с такой системой нагрузки — высокая шумность работы, отсутствие возможности установить программу тренировок, простой мини-компьютер. Единственный плюс – это низкая цена. Но не стоит забывать, что скупой платит дважды.

Магнитная система нагружения

В тренажерах с магнитной системой нагружения элементом, создающим нагрузку, является постоянный магнит. Интенсивность нагрузки регулируется путем изменения расстояния между магнитом и маховиком, т.е. изменением влияния магнита на маховик. Бывает с ручной и электронной регулировкой.

Ручная регулировка

Ручная регулировка нагружения означает, что уровень сопротивления необходимо регулировать вручную, вращая специальный регулятор нагрузки, который, в свою очередь, перемещает магнит ближе или дальше от маховика. Используется в недорогих, более простых моделях тренажеров.

Минусы
Отсутствуют программы тренировки
Громко щелкают при переключении

Плюсы
Дешевле электрических
Не требуют подключения в сеть

Например, подобная система используется в Oxygen Tornado II EL.

Подсказка: Быстро отличить такой тренажер можно по круглой рукоятке на вертикальной стойке

Электронная регулировка

Электронная регулировка нагружения позволяет менять уровень нагрузки (сопротивления) с помощью компьютера на тренажере. Это возможно за счет сервопривода (маленький двигатель, с помощью которого меняется расстояние от вращающегося маховика). Это более современная и технологически продвинутая система нагружения, чем механическая или ручная магнитная. Помимо регулировки уровня нагрузки, есть возможность также использовать встроенные программы тренировок.

В Hasttings DRE20 именно такая.

Электромагнитная (индукционная) система нагружения

Электромагнитные системы сопротивления используются в более современных и дорогих эллиптических тренажерах. Эта система является наиболее плавной и тихой и дает возможность управлять заданным в ваттах сопротивлением в небольших интервалах (обычно 5 Вт). Тренажеры с такой системой нагружения не имеют механических элементов в системе управления, поэтому требуют обязательного подключения к электросети. Компьютеры тренажеров с электромагнитной системой нагружения обычно имеют более продвинутый компьютер, который позволяет отслеживать не только пройденную дистанцию, уровень нагрузки, время тренировки, количество затраченных калорий, но и предлагают пользователю ряд встроенных программ тренировок, позволяющих тренировать различные группы мышц и разнообразить занятия.

Представитель этой категории — Hasttings DRE60.

Напишите нам в WhatsApp — 89281754026

Мы сэкономим ваше время, поможем разобраться или подобрать тренажер под ваши цели

Как выбрать эллиптический тренажер? — Обзор

Многие считают эллиптические тренажеры более полезными, чем велотренажеры — они дают нагрузку не только на нижнюю часть тела. Кроме того, эллипсоиды не так габаритны и шумны, как беговые дорожки. В общем, это отличный и весьма безопасный (нет ударных нагрузок) вариант для занятий дома. Некоторые модели даже могут быть использованы в качестве силовых.

Разница между дешевыми и дорогими эллиптическими тренажерами есть, но на первый взгляд она не так уж заметна. Во-первых, модели от знаменитых производителей вроде Kettler, Matrix, Life Fitness и других всегда будут стоить дороже только из-за бренда. Во-вторых, дорогие варианты используют более совершенные типы приводов, о которых мы расскажем ниже.

В следующем разделе мы опишем все важные характеристики эллиптических тренажеров, а затем представим вашему вниманию десять моделей в нашем каталоге, на которые стоит обратить внимание при выборе.

Основные характеристики, на которые стоит обратить внимание

Тип системы нагрузки

Главная характеристика практически любого современного тренажера. В эллипсоидах могут использоваться четыре типа приводов — ременной, механический, магнитный и электромагнитный.

Ременной привод — самый простой и дешевый вариант. Нагрузка в этом случае меняется с помощью различных степеней натяжения ремня. Большие недостатки этого привода — неравномерная нагрузка на мышцы и износ ремня. К счастью, ременные приводы сейчас почти не используются.

Механические приводы используют для захвата маховика колодки. Это довольно износостойкий вариант, но механические модели издают раздражающий шум при использовании. Тренажеры с такими приводами тоже сложно найти в продаже.

В магнитных приводах нагрузка регулируется при помощи сближения и отдаления магнитов. Такая система почти бесшумна, но не сможет обеспечить высокий уровень нагрузки.

Электромагнитные приводы — самые дорогие и продвинутые. Вместо обычных магнитов в них используются электромагниты, что позволяет серьезно повысить максимальный уровень нагрузки.

Вес маховика, кг

Этот параметр определяет плавность и степень имитации естественных нагрузок — чем тяжелее маховик, тем лучше он будет справляться со своей задачей, и тем дороже обойдется тренажер. Для занятий дома хватит и маховика весом в 5-10 кг.

Расположение маховика

Маховик может располагаться в задней или передней части тренажера. На его технические характеристики это не влияет, но модели с задним расположением маховика позволяют занимающемуся немного наклониться вперед.

Максимальный вес пользователя, кг

Обязательно обратите внимание на эту характеристику, если на тренажере будет заниматься кто-то крупный — при превышении допустимого веса тренажер просто сломается (или, по крайней мере, быстрее придет в негодность). Большинство моделей рассчитаны на пользователей весом до 100-130 кг, но можно найти не такие дорогие варианты и для более толстых людей.

Максимальная длина шага, см

Оптимальная длина шага зависит от предпочтений и габаритов пользователя. Если она будет слишком маленькой, то эффективность тренировки снизится — вы будете «семенить» ногами. Лучше всего попробовать ваш будущий тренажер еще в магазине, а если такой возможности нет — попробовать позаниматься на разных моделях в ближайшем спортзале.

Возможность изменения угла наклона платформ

Очень небольшая часть эллиптических тренажеров (в основном — профессиональные) позволяет изменять угол наклона платформ для тренировки различных групп мышц. В большинстве случаев эта функция пригодится только спортсменам.

Возможность профессионального использования

Дорогие и выносливые модели можно использовать практически в режиме 24/7, а вот обычные тренажеры для дома в таком режиме просто очень быстро сломаются. Если вы собираетесь открыть собственный спортзал, обязательно обратите внимание на эту характеристику.

Складная конструкция

Если в вашей квартире или доме не так много места, то возможность сложить тренажер на время его простоя может быть полезной — не у всех есть достаточное пространство для хранения эллипсоида в состоянии, готовом к работе.

Эргометр

Тренажеры с этой функцией позволяют проводить целевые тренировки с оценкой проделанной работы в Вт*ч и измеряют множество параметров пользователя — его пульс, частоту вращения педалей и т.д. Также эргометры позволяют устанавливать небольшой уровень нагрузки для пожилых людей, беременных женщин или тех, кто восстанавливается после получения травмы. Все это, конечно же, существенно удорожает модель.

Программы тренировки

Встроенный компьютер многих эргометров позволяет проводить специализированные тренировки — например, специальные тренировки для разогрева или после основной. На протяжении этих тренировок параметры меняются автоматически.

Возможность программирования

Некоторые модели даже позволяют владельцу программировать тренировки. Естественно, для этого нужны определенные знания — не стоит задавать для себя слишком высокую или слишком низкую планку нагрузки.

Отображение различных данных на дисплее

Если для вас это важно, то обратите внимание на то, может ли ваш будущий тренажер отображать на дисплее различную информацию о тренировке и состоянии вашего тела. Обычно можно наблюдать за своим пульсом, временем тренировки, скоростью, расходом калорий и т.д.

Пульсометр

Очень многие модели оснащены кардиодатчикам и на ручках тренажера. Если вы планируете заниматься серьезно, а не просто для поддержания какой-никакой формы, то пульсометр станет хорошим помощником в оценке нагрузки.

Топ-10 эллиптических тренажеров

Очень надежный и удобный, но дорогой магнитный тренажер. Особенности: вес маховика — 14 кг максимальная длина шага — 39 см максимальный вес пользователя — 130 кг 4 программы тренировки кардиодатчик на ручке компенсаторы неровности пола

Довольно дорогая и очень качественная модель с магнитным приводом. Особенности: вес маховика — 10 кг максимальная длина шага — 38 см максимальный вес пользователя — 125 кг эргометр 4 программы тренировки, возможность программирования кардиодатчик на ручке

Доступная модель с магнитной системой нагрузки для нетребовательных пользователей. Особенности: вес маховика — 6 кг максимальный вес пользователя — 110 кг кардиодатчик на ручке отображение количества сожженных калорий, текущей скорости, пройденного расстояния и частоты вращения педалей

Дорогая модель с электромагнитным приводом и кучей функций. Особенности: максимальный вес пользователя — 150 кг 21 программа тренировки, возможность программирования кардиодатчик на ручке, нагрудный кардиодатчик, возможность подключения беспроводного кардиодатчика компенсаторы неровности пола

Очень дешевая и практичная модель с магнитной системой нагрузки. Особенности: вес маховика — 6 кг максимальный вес пользователя — 125 кг нет программ тренировок нет кардиодатчика

Доступная модель с магнитной системой нагрузки. Особенности: вес маховика — 10 кг максимальная длина шага — 30 см максимальный вес пользователя — 120 кг нет программ тренировок кардиодатчик на ручке

Довольно дорогая магнитная модель с большим количеством программ и уровней нагрузки. Особенности: вес маховика — 9 кг эргометр 23 программы тренировки кардиодатчик на ручке, возможность подключения беспроводного кардиодатчика компенсаторы неровности пола

Среднебюджетная модель с магнитной системой нагрузки от известного производителя. Особенности: вес маховика — 12 кг максимальная длина шага — 30 см максимальный вес пользователя — 110 кг нет программ тренировки кардиодатчик на ручке компенсаторы неровности пола

Не слишком дорогая модель для крупных людей. Особенности: максимальный вес пользователя — 150 кг нет программ тренировки кардиодатчик на ручке отображение текущей скорости, количества сожженных калорий и пройденного расстояния

Очень дорогая профессиональная модель Kettler, которая удовлетворит потребности любого пользователя. Особенности: вес маховика — 22 кг максимальная длина шага — 50 см максимальный вес пользователя — 150 кг эргометр кардиодатчик на ручке, нагрудный кардиодатчик, возможность подключения беспроводного кардиодатчика компенсаторы неровности пола возможность подключения к компьютеру

Как выбрать эллиптический тренажер. Как выбрать эллипсоид для дома

О пользе ходьбы известно давно. Этот вид физической нагрузки хорош, с какой стороны не посмотри, да и подходит абсолютно всем. Спортивной ходьбой можно заниматься в любом возрасте, противопоказаний нет. Поскольку ходьба относится к аэробным нагрузкам, она великолепно сжигает калории, способствует снижению веса и, что немаловажно, тренирует сердечно-сосудистую систему. Даже знаменитый бег трусцой имеет свои недостатки — есть мнение, что он подразумевает стрессовые нагрузки на суставы, а значит приводит к их преждевременному износу. Ходьба этого недостатка не имеет. Но даже идеальная тренировка имеет недочет: не всегда и не у каждого есть возможность совершать пешие прогулки в удобное время. И именно для решения этой проблемы были придуманы кардиотренажеры для дома — эллипсоиды и степперы.

Эллиптические тренажеры, также известные как эллипсоиды (в разговорной речи часто употребляют название «Орбитрек» — по бренду, который одним из первых представил тренажеры данного вида на рынок) выпускаются в самых разных исполнениях. В основном это довольно крупногабаритные устройства, однако встречаются и более компактные. Распространены складные модели, которые, увы, менее надежны, чем стационарные из-за большого количества шарнирных соединений. Тем не менее, если вы не весите больше 100 кг, то складной эллипсоид вполне может стать для вас постоянным подспорьем в домашних тренировках. Какой эллипсоид купить — решать вам, но сначала предлагаем ознакомиться с тем, что предлагает рынок.

Электронная регулировка

Электронная регулировка нагружения позволяет менять уровень нагрузки (сопротивления) с помощью компьютера на тренажере. Это возможно за счет сервопривода (маленький двигатель, с помощью которого меняется расстояние от вращающегося маховика). Это более современная и технологически продвинутая система нагружения, чем механическая или ручная магнитная. Помимо регулировки уровня нагрузки, есть возможность также использовать встроенные программы тренировок.

В Hasttings DRE20 именно такая.

Электромагнитная (индукционная) система нагружения

Электромагнитные системы сопротивления используются в более современных и дорогих эллиптических тренажерах. Эта система является наиболее плавной и тихой и дает возможность управлять заданным в ваттах сопротивлением в небольших интервалах (обычно 5 Вт). Тренажеры с такой системой нагружения не имеют механических элементов в системе управления, поэтому требуют обязательного подключения к электросети. Компьютеры тренажеров с электромагнитной системой нагружения обычно имеют более продвинутый компьютер, который позволяет отслеживать не только пройденную дистанцию, уровень нагрузки, время тренировки, количество затраченных калорий, но и предлагают пользователю ряд встроенных программ тренировок, позволяющих тренировать различные группы мышц и разнообразить занятия.

Представитель этой категории — Hasttings DRE60.

Напишите нам в WhatsApp — 89281754026

Мы сэкономим ваше время, поможем разобраться или подобрать тренажер под ваши цели

Как выбрать эллиптический тренажер? — Обзор

Многие считают эллиптические тренажеры более полезными, чем велотренажеры — они дают нагрузку не только на нижнюю часть тела. Кроме того, эллипсоиды не так габаритны и шумны, как беговые дорожки. В общем, это отличный и весьма безопасный (нет ударных нагрузок) вариант для занятий дома. Некоторые модели даже могут быть использованы в качестве силовых.

Разница между дешевыми и дорогими эллиптическими тренажерами есть, но на первый взгляд она не так уж заметна. Во-первых, модели от знаменитых производителей вроде Kettler, Matrix, Life Fitness и других всегда будут стоить дороже только из-за бренда. Во-вторых, дорогие варианты используют более совершенные типы приводов, о которых мы расскажем ниже.

В следующем разделе мы опишем все важные характеристики эллиптических тренажеров, а затем представим вашему вниманию десять моделей в нашем каталоге, на которые стоит обратить внимание при выборе.

Основные характеристики, на которые стоит обратить внимание

Тип системы нагрузки

Главная характеристика практически любого современного тренажера. В эллипсоидах могут использоваться четыре типа приводов — ременной, механический, магнитный и электромагнитный.

Ременной привод — самый простой и дешевый вариант. Нагрузка в этом случае меняется с помощью различных степеней натяжения ремня. Большие недостатки этого привода — неравномерная нагрузка на мышцы и износ ремня. К счастью, ременные приводы сейчас почти не используются.

Механические приводы используют для захвата маховика колодки. Это довольно износостойкий вариант, но механические модели издают раздражающий шум при использовании. Тренажеры с такими приводами тоже сложно найти в продаже.

В магнитных приводах нагрузка регулируется при помощи сближения и отдаления магнитов. Такая система почти бесшумна, но не сможет обеспечить высокий уровень нагрузки.

Электромагнитные приводы — самые дорогие и продвинутые. Вместо обычных магнитов в них используются электромагниты, что позволяет серьезно повысить максимальный уровень нагрузки.

Вес маховика, кг

Этот параметр определяет плавность и степень имитации естественных нагрузок — чем тяжелее маховик, тем лучше он будет справляться со своей задачей, и тем дороже обойдется тренажер. Для занятий дома хватит и маховика весом в 5-10 кг.

Расположение маховика

Маховик может располагаться в задней или передней части тренажера. На его технические характеристики это не влияет, но модели с задним расположением маховика позволяют занимающемуся немного наклониться вперед.

Максимальный вес пользователя, кг

Обязательно обратите внимание на эту характеристику, если на тренажере будет заниматься кто-то крупный — при превышении допустимого веса тренажер просто сломается (или, по крайней мере, быстрее придет в негодность). Большинство моделей рассчитаны на пользователей весом до 100-130 кг, но можно найти не такие дорогие варианты и для более толстых людей.

Максимальная длина шага, см

Оптимальная длина шага зависит от предпочтений и габаритов пользователя. Если она будет слишком маленькой, то эффективность тренировки снизится — вы будете «семенить» ногами. Лучше всего попробовать ваш будущий тренажер еще в магазине, а если такой возможности нет — попробовать позаниматься на разных моделях в ближайшем спортзале.

Возможность изменения угла наклона платформ

Очень небольшая часть эллиптических тренажеров (в основном — профессиональные) позволяет изменять угол наклона платформ для тренировки различных групп мышц. В большинстве случаев эта функция пригодится только спортсменам.

Возможность профессионального использования

Дорогие и выносливые модели можно использовать практически в режиме 24/7, а вот обычные тренажеры для дома в таком режиме просто очень быстро сломаются. Если вы собираетесь открыть собственный спортзал, обязательно обратите внимание на эту характеристику.

Складная конструкция

Если в вашей квартире или доме не так много места, то возможность сложить тренажер на время его простоя может быть полезной — не у всех есть достаточное пространство для хранения эллипсоида в состоянии, готовом к работе.

Эргометр

Тренажеры с этой функцией позволяют проводить целевые тренировки с оценкой проделанной работы в Вт*ч и измеряют множество параметров пользователя — его пульс, частоту вращения педалей и т.д. Также эргометры позволяют устанавливать небольшой уровень нагрузки для пожилых людей, беременных женщин или тех, кто восстанавливается после получения травмы. Все это, конечно же, существенно удорожает модель.

Программы тренировки

Встроенный компьютер многих эргометров позволяет проводить специализированные тренировки — например, специальные тренировки для разогрева или после основной. На протяжении этих тренировок параметры меняются автоматически.

Возможность программирования

Некоторые модели даже позволяют владельцу программировать тренировки. Естественно, для этого нужны определенные знания — не стоит задавать для себя слишком высокую или слишком низкую планку нагрузки.

Отображение различных данных на дисплее

Если для вас это важно, то обратите внимание на то, может ли ваш будущий тренажер отображать на дисплее различную информацию о тренировке и состоянии вашего тела. Обычно можно наблюдать за своим пульсом, временем тренировки, скоростью, расходом калорий и т.д.

Пульсометр

Очень многие модели оснащены кардиодатчикам и на ручках тренажера. Если вы планируете заниматься серьезно, а не просто для поддержания какой-никакой формы, то пульсометр станет хорошим помощником в оценке нагрузки.

Топ-10 эллиптических тренажеров

Очень надежный и удобный, но дорогой магнитный тренажер. Особенности: вес маховика — 14 кг максимальная длина шага — 39 см максимальный вес пользователя — 130 кг 4 программы тренировки кардиодатчик на ручке компенсаторы неровности пола

Довольно дорогая и очень качественная модель с магнитным приводом. Особенности: вес маховика — 10 кг максимальная длина шага — 38 см максимальный вес пользователя — 125 кг эргометр 4 программы тренировки, возможность программирования кардиодатчик на ручке

Доступная модель с магнитной системой нагрузки для нетребовательных пользователей. Особенности: вес маховика — 6 кг максимальный вес пользователя — 110 кг кардиодатчик на ручке отображение количества сожженных калорий, текущей скорости, пройденного расстояния и частоты вращения педалей

Дорогая модель с электромагнитным приводом и кучей функций. Особенности: максимальный вес пользователя — 150 кг 21 программа тренировки, возможность программирования кардиодатчик на ручке, нагрудный кардиодатчик, возможность подключения беспроводного кардиодатчика компенсаторы неровности пола

Очень дешевая и практичная модель с магнитной системой нагрузки. Особенности: вес маховика — 6 кг максимальный вес пользователя — 125 кг нет программ тренировок нет кардиодатчика

Доступная модель с магнитной системой нагрузки. Особенности: вес маховика — 10 кг максимальная длина шага — 30 см максимальный вес пользователя — 120 кг нет программ тренировок кардиодатчик на ручке

Довольно дорогая магнитная модель с большим количеством программ и уровней нагрузки. Особенности: вес маховика — 9 кг эргометр 23 программы тренировки кардиодатчик на ручке, возможность подключения беспроводного кардиодатчика компенсаторы неровности пола

Среднебюджетная модель с магнитной системой нагрузки от известного производителя. Особенности: вес маховика — 12 кг максимальная длина шага — 30 см максимальный вес пользователя — 110 кг нет программ тренировки кардиодатчик на ручке компенсаторы неровности пола

Не слишком дорогая модель для крупных людей. Особенности: максимальный вес пользователя — 150 кг нет программ тренировки кардиодатчик на ручке отображение текущей скорости, количества сожженных калорий и пройденного расстояния

Очень дорогая профессиональная модель Kettler, которая удовлетворит потребности любого пользователя. Особенности: вес маховика — 22 кг максимальная длина шага — 50 см максимальный вес пользователя — 150 кг эргометр кардиодатчик на ручке, нагрудный кардиодатчик, возможность подключения беспроводного кардиодатчика компенсаторы неровности пола возможность подключения к компьютеру

Как выбрать эллиптический тренажер. Как выбрать эллипсоид для дома

О пользе ходьбы известно давно. Этот вид физической нагрузки хорош, с какой стороны не посмотри, да и подходит абсолютно всем. Спортивной ходьбой можно заниматься в любом возрасте, противопоказаний нет. Поскольку ходьба относится к аэробным нагрузкам, она великолепно сжигает калории, способствует снижению веса и, что немаловажно, тренирует сердечно-сосудистую систему. Даже знаменитый бег трусцой имеет свои недостатки — есть мнение, что он подразумевает стрессовые нагрузки на суставы, а значит приводит к их преждевременному износу. Ходьба этого недостатка не имеет. Но даже идеальная тренировка имеет недочет: не всегда и не у каждого есть возможность совершать пешие прогулки в удобное время. И именно для решения этой проблемы были придуманы кардиотренажеры для дома — эллипсоиды и степперы.

Эллиптические тренажеры, также известные как эллипсоиды (в разговорной речи часто употребляют название «Орбитрек» — по бренду, который одним из первых представил тренажеры данного вида на рынок) выпускаются в самых разных исполнениях. В основном это довольно крупногабаритные устройства, однако встречаются и более компактные. Распространены складные модели, которые, увы, менее надежны, чем стационарные из-за большого количества шарнирных соединений. Тем не менее, если вы не весите больше 100 кг, то складной эллипсоид вполне может стать для вас постоянным подспорьем в домашних тренировках. Какой эллипсоид купить — решать вам, но сначала предлагаем ознакомиться с тем, что предлагает рынок.

Класс эллиптического тренажера

Эллиптические тренажеры делятся на классы. Различают бытовые и профессиональные эллипсоиды.

Бытовые эллипсоиды Чаще всего, в отличие от профессиональных, имеют невысокую цену, и это является их безусловным преимуществом. При этом функциональность таких устройств вполне достаточна, чтобы поддерживать хорошую физическую форму в домашних условиях.

Профессиональные эллипсоиды Эти тренажеры главным образом устанавливают в тренажерных залах. Также их приобретают для тренировок профессиональные спортсмены. Основное качество этого класса — высокая износоустойчивость. Профессиональный эллипсоид способен работать в режиме 24 часа 7 дней в неделю. Но цена, как вы понимаете, кусается. Кроме того, профессиональные эллиптические тренажеры практически всегда оснащены высокоточными датчиками для измерения показателей спортсмена. Это необходимо, во-первых, для самоконтроля, во-вторых, для корректного функционирования встроенных тренировочных программ (подробнее о программах читайте ниже).

Тип нагрузки эллипсоида

В зависимости от принципа, на котором основан нагрузочный механизм тренажера, эллипсоиды делятся на несколько типов. Основной частью механизма является маховик, вращение которого тормозится различными способами.

Эллипсоиды с механической нагрузкой

Устройство работает посредством воздействия тренирующегося человека и не требует подключения к сети. Маховик тормозят специальные тормозные колодки, принцип похож на тормозной механизм в автомобиле. Эта схема реализуется в самых бюджетных моделях. Цена ее невысока, но износ колодок и самого маховика сводит экономию на нет.

Эллипсоиды с магнитной нагрузкой

Магнитные колодки создают тем большую нагрузку, чем ближе они располагаются к поверхности маховика. По всем параметрам удачное решение. У недорогих моделей может быть один недостаток — при повышении скорости работы не получается поддерживать высокую нагрузку (т. к. при беге на маховик начинает действовать еще и сила инерции, затрудняющая его торможение). Впрочем, это зависит от производителя, встречаются очень достойные модели, где эта проблема конструктивно решена (и вы сможете интенсивно работать на тренажере с любой нагрузкой). Как вы понимаете, это повлияет и на цену.

Эллипсоиды с электромагнитной нагрузкой

Торможение диска также, как и в предыдущем варианте, осуществляется при помощи магнитных колодок. Разница в том, что они неподвижны, а регулировка достигается за счет того, что в этом механизме применяются электромагниты, мощность которых можно изменять. Самый эффективный способ. Но недостаток также имеется: такой тренажер полностью зависит от подачи электроэнергии.

Есть ряд характеристик эллиптических кардиотренажеров, которые аналогичны и для степперов. Ниже мы приводим некоторые из них.

Максимальный вес пользователя — эллиптические тренажеры обычно более выносливые, чем степперы. Для степперов максимальный вес, как правило, ограничен 130 кг, а для отдельных моделей эллипсоидов достигает 140–160 кг.

Способ регулирования нагрузки на эллипсоиде

По способу регулирования различают тренажеры со ступенчатой регулировкой нагрузки и с плавной.

Тренажеры со ступенчатой регулировкой

Как правило, имеют от 4 до 12 фиксированных уровней нагрузки. Но встречаются модели и с большим количеством. Чем больше фиксированных значений выставляется на тренажере, тем точнее можно отрегулировать нагрузку для тренировки.

Тренажеры с плавной регулировкой

Позволят максимально точно выставить нагрузку в широком диапазоне. Кроме того, наличие плавной регулировки нередко подразумевает большое количество встроенных тренировочных программ.

Дополнительные функции

В зависимости от цены, кардиотренажеры могут быть оснащены массой дополнительных устройств с различными полезными функциями.

Кардиодатчик

Кардиодатчик предназначен для измерения пульса в процессе тренировки. Это важный показатель: от поддержания нужной частоты пульса зависит эффективность занятий.

Кардиодатчик может:
— встраиваться в упор для рук;

— фиксироваться на теле спортсмена и соединяться с компьютером тренажера посредством провода;

— быть беспроводным.

Программы тренировок

Некоторые модели позволяют выставить одну из нескольких программ, которые предназначены для более эффективного распределения нагрузки в процессе тренировки.

Например, вы можете выбрать программу, которая будет контролировать ваш пульс при помощи датчика и поддерживать его в максимально эффективном диапазоне, автоматически подстраивая нагрузку. Или же программу, которая будет изменять нагрузку в ходе тренировки по заданному графику (скажем, пять минут увеличенной нагрузки, пять уменьшенной, пять увеличенной, пять уменьшенной). Или давать дополнительную нагрузку в последние 2 минуты для финального рывка.

Итак, выбираем

Если вы покупаете тренажер для того, чтобы сбросить вес, эффективнее этот процесс пойдет при тренировках на эллиптическом тренажере, а не на степпере. Но помните, что эллипсоид занимает немало места и если вы страдаете лишним весом, желательно, чтобы он был снабжен кардиодатчиком.

Для человека, активно занимающегося спортом, лучшим решением будет дорогой эллипсоид либо с плавной регулировкой нагрузки, либо с большим количеством фиксированных положений. Желательно не экономить на бренде.

Если вы основную нагрузку получаете в тренажерном зале, то подойдет недорогая модель эллипсоида или поворотного степпера (зависит от ваших финансовых возможностей и свободного места в жилище). Если вы при этом входите в легкую весовую категорию, можно остановиться на складной модели.

Рейтинг статьи:

 рейтинг: 5  голосов: 8 

Как выбрать эллиптический тренажер для дома правильно

Желая похудеть и подтянуть тело в домашних условиях, многие выбирают тренажер эллипс для дома. Это не странно, ведь этот тренажер, который совмещает функции степпера и беговой дорожки, позволяет прорабатывать практически все мышцы и эффективно худеть. Кроме того он полезен для здоровья, а плавность движений обеспечивает максимальную безопасность. Привлекают эти тренажеры еще и своей простотой и понятностью. Их можно легко применять в домашних условиях, слушая музыку или просматривая любимую телепередачу в процессе тренировки. Но чтобы результаты вас удовлетворили, нужно знать, как правильно выбрать эллиптический тренажер.

Правила выбора эллиптического тренажера

Чтобы справиться с такой задачей, как подобрать эллиптический тренажер, нужно учесть ряд основных параметров:

• Производитель. Понятно, что чем известнее бренд, тем выше уровень товара, то в то же время громкое имя стоит дополнительных денег. Эллиптические тренажеры, выпускаемые компаниями-мировыми лидерами, обойдутся в кругленькую сумму. Если они вам не по карману, есть смысл выбрать фирму, которая не является слишком раскрученной, но, тем не менее, располагает хорошими отзывами. У таких организаций тренажеры для дома, эллиптический тренажер в том числе, обычно качественные, а цена их адекватна.
• Ширина педали. Чем она шире, тем больше людей с различным телосложением может заниматься на эллипсоиде. Если приобретением планирует пользоваться вся семья, лучше, чтобы педали были длинными и широкими.
• Поручни. Кроме подвижных ручек у тренажера для похудения должны быть прочные «рога». Они позволят существенно увеличить спектр упражнений, что даст дополнительную нагрузку на мышцы и повысит результативность тренировок.
• Прочность тренажера. Перед тем как сделать конкретный выбор эллиптического тренажера для дома, опробуйте устройство. Не бойтесь сделать это прямо в магазине, иначе вы рискуете купить недолговечный либо некачественный тренажер.
• Максимальный вес. Тоже важный параметр, на который обязательно нужно обратить внимание. Обязательно уточните, какой вес тренажер сможет выдержать без проблем. Причем покупку нужно делать с запасом. Например, при весе в 80 кг нужно брать тренажер, который выдерживает 100 кг. Этот подход предотвратит поломку тренажера и сделает его более универсальным.
• Возможность сборки. Прекрасное решение – эллиптический тренажер, который может разбираться. Это позволит при необходимости легко перевезти его в другое место.

На что еще обратить внимание?

Существует еще пара важных критериев, на которые стоит обратить внимание, чтобы решить, как выбрать эллипсоидный тренажер для дома. Так, учесть нужно вес маховика. Лучше выбирать тяжелый. Он обеспечит плавность движения и повысит нагрузку на мышцы. Оптимальный показатель веса маховика – около 8 кг. Если же вес человека от 95 кг и выше, он должен весить 15 кг.

Кроме того нужно знать, как выбрать эллиптический тренажер по длине шага. Она может составлять 30 см, что подойдет только для новичков и для людей с маленьким ростом, 40 см (самый распространенный вариант, подходящий почти всем и встречающийся в тренажерах средней ценовой категории), 50 см и более. Тренажеры с шагом от 50 см являются самыми эффективными, и подходят людям, у которых уже есть определенная физическая подготовка.

В некоторых дорогих моделях есть возможность менять угол наклона деталей. Функция эта подойдет продвинутым пользователям. Менять угол стоит в том случае, если нагрузки в стандартном положении вы усвоили полностью. При его смене меняется и прорабатываемая группа мышц.

Наиболее дорогие тренажеры кроме базовой информации на электронном дисплее (ЧСС, дистанция, калории, время) позволяют также управлять пульсозависимымми программами и нагрузкой. Компьютеры их отображают информацию о датчиках пульса, подключенных к человеку. Они идут в комплекте с тренажером.

Цена эллиптических тренажеров для дома

Важный аспект в таком вопросе, как правильно выбрать эллиптический тренажер для дома – это цена устройства. Стоимость будет определяться видом тренажера, его функциональностью, максимально допустимой нагрузкой и количеством ее уровней, типом корпуса.

• Стоимость механических тренажеров варьируется в пределах 150-2585 долларов.
• Магнитные тренажеры могут стоить в среднем 165-3577 долларов. Самыми дорогим является магнитный эллиптический тренажер Е3, оснащенный монитором Cybex 772 at/e3. Он рассчитан на максимальный вес 181 килограмм и имеет 101 уровень нагрузки. Цена его составляет 23 336 долларов.
• Стоимость электромагнитных эллиптических тренажеров – 273-9000 долларов.

Найти подходящий именно вам вариант эллиптического тренажера и приобрести его Вы можете в спортивном магазине Маркет Спорта

Виды эллиптических тренажеров

Для правильного выбора учтите имеющиеся виды эллиптических тренажеров. Они выделяются следующие:

Эллиптический тренажер механический

Такие тренажеры были одними из первых появившихся в спортивных залах, потому на данный момент популярность их теряется. Это самый простой вариант, который не позволяет регулировать сопротивление при вращении дисков, и не оснащен измерительной электроникой. Тренажеры весьма дешевые, но в использовании они сложны и неудобны.

Думая, как выбрать эллиптический тренажер для дома, не выбирайте эту модель. Лучше заплатить не намного больше, но гарантированно получить множество разных тренировочных режимов, нежели прибрести простейший вариант с низкой эффективностью.

Магнитный эллиптический тренажер

Сегодня такие варианты применяются намного чаще, чем первый вид. Работа с ними позволяет регулировать сопротивление благодаря подкручиванию магнитов. Для дома это неплохой вариант. Обычно он снабжается датчиком, который позволяет контролировать сердечный ритм, определяя необходимую для похудения частоту сердцебиений.

Электромагнитный эллиптический тренажер

Именно эти модели чаще всего можно встретить в фитнес-клубах. Они занимают первые места в рейтингах эллиптических тренажеров. Для них характерна многофункциональность. Такой тренажер позволит распланировать свои занятия на месяцы вперед. Также они дадут возможность выбрать оптимальную дистанцию и скорость, за которую вы их преодолеете. Контролировать сердечный ритм также можно. Недостаток же таких тренажеров заключается в том, что они очень габаритные.

Если вы выбираете, какой эллиптический тренажер: лучше магнитный или электромагнитный, учтите размеры своей квартиры. Если она маленькая, вряд ли вы поместите туда электромагнитный тренажер. Магнитный же эллиптический тренажер компактный, поэтому он станет более удачным решением.

Аэродинамические эллиптические тренажеры

Эти варианты невероятно удобные и практичные, но вот по карману они далеко не каждому. Тренажеры оснащены множеством дополнительных функций и режимов. Также у них есть специальный генератор, заряжающий аккумулятор благодаря движениям диска. Это позволит навсегда забыть о необходимости менять батарейки в тренажере. Достаточно будет зарядить аккумулятор от сети. Для этого хватит 10-15 минут, ну а дальнейшая подзарядка будет происходить уже в процессе вашей тренировки.

Выбор тренажера по типу привода

Чтобы правильно купить эллиптический тренажер для дома, какой выбрать который мы пытаемся разобраться, учтите и тип его привода. В соответствии с этим критерием тренажеры разделяются на такие виды:

• Тренажеры с передним приводом – это те, у которых диск находится спереди.
• Модели с задним приводом предполагают расположение диска сзади, соответственно.

У каждого эллипсоида есть ряд своих особенностей, и при выборе стоит учитывать свои индивидуальные особенности. Так, если рост человека высокий, то при занятии на модели с задним приводом он столкнется с тем, что колени его будут биться об ручки. В этом случае стоит выбирать модель с передним приводом. Ручки у него будут находиться намного выше, что предотвратит дискомфорт и травмирование коленей.

Но учтите и то, что эллипсоид с передним приводом держит тело в горизонтальном положении, ввиду чего нагрузка на мышцы может быть не полной. При занятии на тренажере с задним приводом корпус наклонен вперед, соответственно, он находится в максимальном напряжении. Это позволяет задействовать больше мышц и ускорить процесс похудения.

Если рост у вас выше 180 сантиметров, есть смысл подобрать заднеприводный эллипсоид, но тот, где ручки находятся достаточно высоко, и в идеале не имеют изгибов.

Рейтинг лучших эллипсоидных тренажеров для дома

Чтобы правильно выбрать эллиптический тренажер для дома, можно обратить внимание на рейтинг лучших устройств, которые являются оптимальным сочетанием цены и качества:

Horizon Andes 3

Это эргометр, то есть тренажер с максимально точными измерениями нагрузки и пульса. Проводятся последние благодаря подключаемым к пользователю в процессе тренировки датчиками.

Kettler Skylon 5

Эллиптический эргометр с передним приводом. Длина шага у него 50 см, а вес маховика – 22 кг. Пользователю доступно 10 программ и синхронизация с компьютером. Тренажер функциональный, но довольно дорогой и тяжелый.

HouseFit Compact E1.0

Эллиптический магнитный тренажер с задним приводом. Имеет небольшой вес (27 кг) и 8 уровней нагрузки. Оснащен кардиодатчиком, который находится на неподвижной ручке. Компьютер отсутствует, может работать от батареек.

Proxima Panda

Заднеприводный электромагнитный тренажер с 16 встроенными программами. Дает возможность обеспечить беспроводную передачу ЧСС на дисплей посредством специального датчика. Недостаток – компьютер, не поддерживающий русский язык.

Torneo Stella

Магнитный тренажер с задним приводом. Из дополнительных показателей фитнес-тест и жироанализатор. Длина шага у тренажера 40 см, количество встроенных программ – 14. Из недостатков нужно выделить скрип деталей. Чтобы от него избавиться, можно смазать детали смазкой на основе графита или силикона.

Как видите, выбор эллиптических тренажеров для дома достаточно широкий, и критериев, которые на него влияют, тоже множество. Стоит заранее определиться с тем, какой вам нужен эллиптический тренажер для дома, отзывы о разных моделях помогут сориентироваться и сделать правильный выбор. Тогда устройство станет незаменимым помощником в достижении желаемой физической формы.

Как выбрать эллиптический тренажер для дома, правильный выбор эллипсоида

Эллиптический тренажер, он же эллипс или эллипсоид – один из самых безопасных, удобных и эффективных кардиотренажеров. Тренировки на нем заставляют работать все группы мышц, а эффективность при этом также высока, как во время занятий на беговой дорожке. Упражнения на эллипсоиде помогают эффективно сжигать калории и следить за фигурой. Кроме того, эллиптические тренажеры универсальны и подходят людям практически любого возраста, что делает их отличным выбором для домашнего использования.

Как работает эллипсоид

Конструкция эллипсоида состоит из рамы с двумя педалями, одной подвижной и одной неподвижной парами рукояток. Во время движения педали перемещаются по эллиптической траектории, благодаря чему тренажер и получил свое название. Пользователь при этом может держаться за неподвижные ручки или включать в работу руки, держась за подвижную пару рукояток. Таким образом, конструкция совмещает в себе полезные качества степпера, беговой дорожки и лыжного тренажера. У большинства современных моделей есть возможность регулировки нагрузки.

Какая польза от эллиптического тренажера

Эллипсоиды создавались как тренажеры, имитирующие ходьбу и бег, но без перенапряжения суставов. По этой причине они почти не имеют противопоказаний. Такое оборудование часто задействуют в программах реабилитации после болезней и травм. Поскольку эллипсы относятся к классу кардиотренажеров, занятия на них положительно влияют на сердечно-сосудистую и дыхательную системы.

Во время занятий задействуются и эффективно развиваются мышцы верхней и нижней частей тела:

• Благодаря движению педалей по овальной траектории хорошо тренируются икроножные и бедренные группы мышц. Коленные суставы подвергаются минимальной нагрузке, а вероятность растяжения или получения других травм минимальна.
• При обратном движении педалей прорабатываются ягодичные мышцы, включаются в работу сухожилия. На других тренажерах добиться подобного эффекта нельзя.
• При использовании подвижных ручек развиваются грудные мышцы, бицепс, трицепс и мышцы спины.
• Удерживание тела на весу в вертикальном положении вызывает умеренное напряжение всех групп мышц, в том числе пассивных.

Постоянные занятия на эллипсоиде – один из самых удобных и комфортных способов похудения. В зависимости от уровня нагрузки за час тренировок сжигается от 500 до 700 калорий. Чтобы добиться эффективного результата, достаточно заниматься по полчаса 3-4 раза в неделю, и первые результаты не заставят себя ждать уже после 6-7 тренировок.

Преимущества и недостатки эллиптических тренажеров

Преимущества

• Эллипсоиды многофункциональны и позволяют прорабатывать за одну тренировку большое количество мышц.
• Благодаря невысокому уровню нагрузки тренажер хорошо подходит пожилым людям для поддержания хорошей физической формы.
• Пользователи любого возраста могут использовать эллипсоид для похудения.
• Эллипс очень эффективен даже при регулярных непродолжительных тренировках.
• Во многих моделях есть возможность выбирать режим работы, благодаря чему появляется возможность составлять эффективные программы для долгосрочных занятий.

Недостатки

• Стоимость эллипсоида в среднем чуть выше, чем у других кардиотренажеров
• Требует много свободного места для установки

Виды тренажёров по способу нагрузки

Функциональные возможности эллипсоида во многом определяются системой нагрузки, использованной в основе конструкции. Различают 4 основных вида тренажеров в зависимости от реализованного способа нагрузки.

Механические – приводятся в движение за счет собственного усилия пользователя. Это самая простая и недорогая разновидность. Механические эллипсы не занимают много места, просты в использовании, легки, не требуют подключения к электросети, сложного технического обслуживания и дорогого ремонта. Нагрузка регулируется специальной ручкой. Некоторые модели имеют складную конструкцию. Минусы: нет плавного хода, отсутствует возможность выбирать режимы работы и менять нагрузку прямо во время тренировки, появляется шум во время вращения педалей, со временем изнашиваются маховик и тормозные колодки.

Магнитные – конструкции, в которых нагрузка создается за счет приближения магнитных колодок к поверхности маховика. В таких тренажерах нагрузку можно менять прямо во время тренировки (около 8 уровней). Магнитные эллипсоиды часто дополняются электронным блоком управления. Тренажер питается от электросети или аккумуляторов. Модели с магнитным типом регулировки компактны, относительно недорого стоят, не шумят во время работы и оборудованы более совершенной системой торможения. Такие модели являются лучшим выбором для тех, кто только начинает тренироваться.

Электромагнитные – тренажеры, в которых нагрузка также создается магнитными колодками. Разница в том, что при таком исполнении колодки остаются неподвижными, регулировка достигается за счет изменения электромагнитного поля. Это более дорогостоящий вариант, но зато позволяет регулировать нагрузку в очень широком диапазоне и очень точно контролировать подвижные системы. Электромагнитные эллипсоиды многофункциональны, оснащаются компьютерами и позволяют выбирать различные режимы тренировок, количество которых может насчитывать несколько десятков. В некоторых моделях предусмотрены пульсозависимые режимы работы. Электромагнитные эллипсоиды удобны и бесшумны, но стоят дороже остальных, занимают много места и требуют подключения к электросети.

Аэромагнитные – тренажеры, конструкция которых дополняется электрогенератором. Генератор получает энергию от вращения маховика. Полученного заряда хватает для работы компьютера и электромагнитов, регулирующих нагрузку. В случае долгого простоя аккумулятор заряжается от сетевого адаптера. Аэромагнитные эллипсоиды обладают большей частью преимуществ моделей электромагнитного типа, но довольно дорого стоят.

Расположение маховика

Удобство и функциональность тренажера зависят не только от реализованной системы нагрузки, но и от расположения маховика. Классикой эллипсоидов являются системы с задним расположением маховика. Они появились раньше остальных и заслужили популярность благодаря невысокой стоимости. Поскольку трансмиссия расположена сзади, траектория движения формируется с некоторым наклоном вперед, что не всегда удобно для пользователей с высоким ростом.

Тренажеры с передним расположением маховика появились относительно недавно. Такие конструкции не обязывают наклоняться и вперед и удобны для пользователей любого роста.

Изредка в продаже можно встретить тренажеры, у которых маховик расположен в средней части рамы. Они выигрывают в размерах, но стоят дороже заднеприводных и переднеприводных систем.

Выбор той или иной конструкции в конечном счете прямо зависит от личных предпочтений. Прежде, чем остановиться на каком-то варианте, лучше попробовать потренироваться в спортивном зале на моделях разного типа и только после этого принимать окончательное решение.

Как выбрать эллиптический тренажер для дома

При выборе модели для домашнего пользования недостаточно просто иметь представление о том, какими бывают эллипсоиды и как они работают. Есть несколько ключевых характеристик на которые важно обращать внимание, поскольку от этого будет прямо зависеть удобство и эффективность последующих занятий.

Длина шага

Длиной шага называют расстояние между начальной и конечно точкой движения педали. От этой характеристики зависит то, насколько комфортной и правильной будет амплитуда шага во время движения. Неправильно подобранная длина может привести к тому, что нагрузка на мышцы будет распределяться неравномерно. В лучшем случае не удастся достичь нужного результата, в худшем – тренировки станут приводить к переутомлению и болям.

Длина шага тренажера подбирается прямо пропорционально росту пользователя. Для спортсменов с ростом до 180 сантиметров хорошо подходят тренажеры с шагом от 33 до 40 сантиметров. Для тех, чей рост более 180 сантиметров, лучшим выбором станут модели с длиной шага более 40 сантиметров. Чтобы ориентироваться было удобнее, пользуйтесь таблицей, приведенной ниже.

Рост, см	Минимальная длина шага, см	Оптимальная длина шага, см
190 и более	50	53
185-190	42	44-45
180-185	40	40-41
175-180	37	39-41
170-175	36	37-38
165-170	35	35
160-165	33	34
155-160	33	33-35
155 и менее	30	33

Q-фактор (ширина шага)

Шириной шага или Q-фактором называют расстояние между педалями. Чем ближе ширина шага к естественному положению ног пользователя, тем лучше. Неправильно подобранное расстояние приведет к перенапряжению мышц тазобедренного сустава во время занятий.

Ширина шага у различных моделей может составлять от 2-3 сантиметров до 25. Оптимальное расстояние определяется ростом и индивидуальными особенностями каждого пользователя, но чаще всего наиболее комфортным является расстояние от 8 до 10 сантиметров.

Максимальный вес пользователя

В характеристиках эллипсоидов часто указывается максимально допустимый вес пользователя и рекомендуемый. Ориентироваться лучше на рекомендуемый. Если тренажером будет пользоваться несколько человек, выбирать стоит модель, у которой максимально допустимый вес больше на 10-15 килограммов, чем у самого тяжелого спортсмена. Запас необходим для того, чтобы износ конструкции во время тренировок был минимальным.

Вес маховика

От веса маховика зависит инерционный момент и плавность хода педалей в эллиптическом тренажере. Легкими считаются конструкции, у которых маховик весит 7-10 килограммов. При таком исполнении движение педалей может сопровождаться значительными инерционными перепадами. Чтобы этого избежать, лучше выбирать модели с весом маховика более 11 килограммов. Тем не менее, стоит помнить, что все важные подвижные части производители всегда подбирают в соответствии с общим весом и габаритами всего тренажера.

Габариты и вес эллипсоида

От габаритов и веса тренажера прямо зависит его устойчивость и комфорт тренировок. Массивные и тяжелые конструкции более устойчивы, не подвержены раскачиванию, более удобны и безопасны. В тоже время, дома не всегда есть возможность разместить большой эллипсоид. Выбирать модель для дома нужно с оглядкой на свободное пространство в комнате, но стоит помнить и о том, что самые легкие и компактные конструкции – не всегда самые лучшие.

Наклон педалей

Тренажеры с регулируемым наклоном педалей более функциональны и позволяют прорабатывать различные группы мышц во время тренировок. Например, наклон вперед помогает способствует лучшей тренировке мышц нижних конечностей. У моделей с регулируемым наклоном больший выбор режимов и встроенных программ тренировок.

Способ регулировки нагрузки

Способ регулировки нагрузки в эллиптическом тренажере может быть ступенчатым или плавным.

• Ступенчатый способ чаще всего предполагает от 4 до 12 фиксированных уровней нагрузки. Чем больше ступеней регулировки предусмотрено, тем проще найти и выставить комфортный уровень.
• Плавная регулировка более предпочтительна и более удобна, поскольку позволяет выставить любое желаемое значение в широком диапазоне значений. Плавная регулировка нагрузки часто предполагает и богатый выбор встроенных программ.

Программы тренировок

Программы тренировок обычно призваны автоматически регулировать нагрузку прямо во время занятий. Например, тренажеры со встроенным кардиодатчиком способны отслеживать пульс спортсмена и подстраивать уровень нагрузки для достижения максимальной эффективности на разных этапах выполнения упражнений. Есть программы, работающие по заданному пользователем графику, есть режимы, включающие дополнительную нагрузку в последние минуты тренировок. Чем больше программ и чем разнообразнее функционал, тем удобнее эллиптический тренажер, однако пропорционально возрастает и стоимость.

Как заниматься на эллипсоиде

Несмотря на то, что упражнения на эллипсоиде не предполагают слишком высоких нагрузок, приступая к тренировкам обязательно следует посоветоваться с врачом и выяснить, нет ли противопоказаний. Заниматься следует за несколько часов до сна и минимум через 2 часа после еды. Каждый сеанс работы должен сопровождаться предварительной разминкой. Одежда и обувь не должны стеснять движений.

Перед началом тренировок следует сформулировать цель и разработать программу занятий. Новичкам рекомендуют регулярные занятия 3-4 раза в неделю с продолжительностью по 20 минут в комфортном темпе и с небольшим уровнем нагрузки. Через неделю можно начинать повышать интенсивность и длительность упражнений. Когда обычный темп станет привычен, можно использовать программы, чередующие периоды высокой нагрузки со щадящими.

Тренировки для похудения предполагают чередование упражнений с умеренной интенсивностью и упражнений с максимальной интенсивностью. Длительность интенсивных и умеренных интервалов можно корректировать самостоятельно.

Тренировки для увеличения выносливости можно проводить в виде длительных сессий до 1 часа с равномерной нагрузкой либо в виде интервальных упражнений, когда небольшие периоды высокой нагрузки по 30-60 секунд чередуются с периодами умеренных усилий по 60-120 секунд.

Заключение

В заключении коротко подведём итоги и ещё раз сформулируем основные принципы выбора эллипсоида.

• Для домашнего использования хорошим выбором станет тренажёр с магнитной системой нагрузки. Это лучший вариант и для тех, кто только начинает тренироваться. Тренажёры с электромагнитной системой обладают большим выбором режимов и предустановленных программ, но стоят дороже и требуют больше места.
• У эллиптических тренажёров с задним расположением маховика траектория движения формируется с наклоном вперед, что может быть неудобно для людей с высоким ростом. Эллипсоиды с передним расположением маховика подходят для пользователей любого роста.
• Эллипсоид для домашних тренировок выбирается в зависимости от роста пользователя, комфортных длины и ширины шага.
• Максимально допустимая нагрузка тренажёра должна быть больше на 10-15 кг, чем вес самого тяжёлого пользователя.
• Для длительных тренировок лучше выбирать модели с регулируемым наклоном педалей.

Вот примерно и всё, что необходимо знать, выбирая эллиптический тренажёр. Надеемся наши советы, помогли вам лучше разобраться в теме и сделать правильный выбор.

Поделиться

Магнитное против. Эллиптические тренажеры Air Resistance

Большинство эллиптических тренажеров имеют одну и ту же базовую конструкцию: выпуклая оболочка скрывает приводной механизм; пара педалей выступает впереди, сзади или, в очень редких случаях, прямо поверх этого корпуса; а движущиеся рули примыкают к вертикальной консоли.

Но как только вы перейдете на несколько эллиптических тренажеров, вы начнете замечать различия между различными моделями. Громкое жужжание механизма сопротивления. Неожиданный порыв воздуха.Бесшумная езда, за исключением короткого механического шума при регулировке сопротивления. Вы наткнулись на то, что действительно отличает один эллиптический тренажер от другого: различия в приводном механизме.

Типы

Эллиптические тренажеры с сопротивлением воздуху довольно просты. При нажатии на педали вращается вентилятор, а сам воздух оказывает сопротивление при нажатии на педали, поскольку он сопротивляется лопастям вентилятора. Чем быстрее вы крутите педали на эллиптическом тренажере с сопротивлением воздуху, тем большее сопротивление вы получаете.

В эллиптических тренажерах с самым высоким уровнем магнитного сопротивления используется электромагнит, расположенный рядом с маховиком для обеспечения сопротивления. Нажатие кнопки направляет больший ток к магниту для большего сопротивления или уменьшает ток для меньшего сопротивления. Это называется вихретоковым сопротивлением или вихретоковым торможением.

Менее дорогие формы магнитного сопротивления, которые могут продаваться под любым количеством наименований, механически регулируют магнит ближе к маховику для большего сопротивления или дальше от него для меньшего сопротивления.

Шум

Чем быстрее и сильнее вы будете крутить педали на эллиптическом тренажере с сопротивлением воздуху, тем громче он будет. Вихретоковое торможение происходит совершенно бесшумно как при нажатии педали, так и при регулировке сопротивления. Магнитное сопротивление с механической регулировкой обычно бесшумно, когда вы крутите педали, но может быть более шумным, когда магнит движется.

Преимущества

Бесшумная езда на эллиптическом тренажере с магнитным сопротивлением означает, что вы можете смотреть телевизор или слушать музыку во время езды.Постоянный низкий рев эллиптического тренажера с сопротивлением воздуху делает это труднее; даже в наушниках вам придется увеличить громкость.

Преимущество бесшумного вихретокового сопротивления состоит в том, что без движущихся частей он требует меньше обслуживания и имеет меньшую вероятность поломки, чем другие типы сопротивления.

Тренажеры сопротивления воздуха обладают гораздо меньшей стоимостью, эффектом встроенного охлаждающего вентилятора и, в отличие от некоторых тренажеров сопротивления магнитному полю, их никогда не нужно подключать к электросети.Механизм сопротивления воздуха также намного проще, поэтому, если вы делаете все сами, у которого нет гарантии на устройство сопротивления воздуха, вы можете отремонтировать его самостоятельно.

Стоимость

Эллиптические тренажеры с воздушным сопротивлением занимают нижнюю часть ценового диапазона эллиптических тренажеров и обычно продаются по цене значительно ниже 500 долларов. Однако они также имеют тенденцию страдать от распространенных недугов, связанных с менее дорогим тренажером: непрочная конструкция, низкий предел веса пользователя и склонность к раскачиванию, поэтому затраты на техническое обслуживание и ремонт могут быть выше.

Механизмы магнитного сопротивления сильно различаются по ценовому диапазону и типу. Как правило, эллиптические тренажеры в ценовом диапазоне от 500 до 1000 долларов будут иметь механически регулируемое магнитное сопротивление. Вы найдете вихретоковое торможение на некоторых эллиптических тренажерах в ценовом диапазоне от 1000 до 2000 долларов. Почти все эллиптические тренажеры в ценовой категории от 2000 долларов и выше будут иметь вихретоковое торможение.

Предупреждение

Эллиптические тренажеры с магнитным сопротивлением имеют полностью закрытый приводной механизм.Риск защемления любопытных пальцев детей внешними движущимися частями минимален. Эллиптические тренажеры с воздушным сопротивлением обязательно должны иметь вентиляционные отверстия, которые позволяют воздуху входить и выходить из лопастей вентилятора, поэтому существует повышенный риск травм детей или домашних животных.

% PDF-1.4 % 5 0 obj > эндобдж 8 0 объект (Абстрактный) эндобдж 9 0 объект > эндобдж 12 0 объект (Вступление) эндобдж 13 0 объект > эндобдж 16 0 объект (Методология) эндобдж 17 0 объект > эндобдж 20 0 объект (Геометрические параметры и системы координат) эндобдж 21 0 объект > эндобдж 24 0 объект (Теоретические основы) эндобдж 25 0 объект > эндобдж 28 0 объект (Преобразование координат) эндобдж 29 0 объект > эндобдж 32 0 объект (Преобразованные тензоры деполяризации N \ (r \)) эндобдж 33 0 объект > эндобдж 36 0 объект (Тензор деполяризации N) эндобдж 37 0 объект > эндобдж 40 0 объект (Тензор деполяризации N \ (r \)) эндобдж 41 0 объект > эндобдж 44 0 объект (Внутреннее магнитное поле и намагниченность) эндобдж 45 0 объект > эндобдж 48 0 объект (Связь между \ 040 и относительной погрешностью в M) эндобдж 49 0 объект > эндобдж 52 0 объект (Неопределенность между софокусными эллипсоидами с одинаковым магнитным моментом) эндобдж 53 0 объект > эндобдж 56 0 объект (Внешнее магнитное поле и аномалия полного поля) эндобдж 57 0 объект > эндобдж 60 0 объект (Вычислительная реализация и воспроизводимость) эндобдж 61 0 объект > эндобдж 64 0 объект (Численное моделирование) эндобдж 65 0 объект > эндобдж 68 0 объект (Факторы размагничивания) эндобдж 69 0 объект > эндобдж 72 0 объект (Конфокальные эллипсоиды) эндобдж 73 0 объект > эндобдж 76 0 объект (Моделирование геологического тела) эндобдж 77 0 объект > эндобдж 80 0 объект (Выводы) эндобдж 81 0 объект > эндобдж 84 0 объект (Доступность кода) эндобдж 85 0 объект > эндобдж 88 0 объект (Приложение A: Производные функций f \ (r r r r \) и f \ (r r r r r \)) эндобдж 89 0 объект > эндобдж 92 0 объект (Приложение B: Параметр \ 040 и его пространственные производные) эндобдж 93 0 объект > эндобдж 96 0 объект (Приложение B1: Параметр \ 040, определяющий трехосные эллипсоиды) эндобдж 97 0 объект > эндобдж 100 0 объект (Приложение B2: Параметр \ 040, определяющий вытянутые и сжатые эллипсоиды) эндобдж 101 0 объект > эндобдж 104 0 объект (Приложение B3: Пространственная производная параметра) эндобдж 105 0 объект > эндобдж 108 0 объект (Конкурирующие интересы) эндобдж 109 0 объект > эндобдж 112 0 объект (Благодарности) эндобдж 113 0 объект > эндобдж 116 0 объект (Использованная литература) эндобдж 117 0 объект > эндобдж 158 0 объект> ручей x ڕɒ۶> _ Te ‘c; KlCEb $) R_o8IJ

A Магнитная червоточина | Научные отчеты

Моррис, М.С., Торн, К. П., Юрцевер, У. Машины времени и состояние слабой энергии. Phys. Rev. Lett. 61, 1446 (1998).

ADS Статья Google Scholar

Моррис, М. С. и Торн, К. П. Червоточины в пространстве-времени и их использование для межзвездных путешествий: инструмент для обучения общей теории относительности. Являюсь. J. Phys. 56, 395 (1998).

ADS MathSciNet Статья Google Scholar

Гринлиф, А.Курылев Ю., Лассас М., Ульманн Г. Электромагнитные червоточины и виртуальные магнитные монополи из метаматериалов. Phys. Rev. Lett. 99, 183901 (2007).

ADS Статья Google Scholar

Цуй, Т. Дж., Смит, Д. Р. и Лю, Р. Метаматериалы: теория, дизайн и приложения (Нью-Йорк: Springer, 2010).

Пендри, Дж. Б., Шуриг, Д. и Смит, Д. Р. Управление электромагнитными полями. Наука 312, 1780 (2006).

CAS ОБЪЯВЛЕНИЯ MathSciNet Статья Google Scholar

Чен, Х., Чан, К. Т. и Шэн, П. Трансформационная оптика и метаматериалы. Материалы природы 9, 387 (2010).

CAS ОБЪЯВЛЕНИЯ Статья Google Scholar

Желудев Н.И., Кившар Ю.С. От метаматериалов к метаустройствам. Материалы природы 11, 917 (2012).

CAS ОБЪЯВЛЕНИЯ Статья Google Scholar

Генов, Д.А., Чжан С. и Чжан X. Имитация небесной механики в метаматериалах. Nat. Phys. 5, 687 (2009).

CAS Статья Google Scholar

Нариманов Э. Э., Кильдишев А. В. Оптическая черная дыра: широкополосный всенаправленный поглотитель света. Прил. Phys. Lett. 95, 041106 (2009).

ADS Статья Google Scholar

Cheng, Q., Cui, T.J., Jiang, X.X., & Cai, B.G. Всенаправленный электромагнитный поглотитель из метаматериалов. New Journal of Physics 12, 063006 (2010).

ADS Статья Google Scholar

Кадич, М., Дюпон, Г., Енох, С., Гено, С. Невидимые волноводы на металлических пластинах для плазмонных аналогов электромагнитных червоточин Phys., Rev. A 90, 043812 (2014).

ADS Статья Google Scholar

Флери, Р.& Al, A. Маскировка и невидимость: обзор. Форум по методам и прикладным технологиям электромагнитных исследований (FERMAT) 1, 9 (2014).

Google Scholar

Ли, Дж. И Пендри, Дж. Б. Скрытие под ковром: новая стратегия маскировки. Phys. Rev. Lett. 101, 203901 (2008).

ADS Статья Google Scholar

Schurig, D. et al. Электромагнитная маскировка из метаматериалов на сверхвысоких частотах.Наука 314, 977 (2006).

CAS ОБЪЯВЛЕНИЯ MathSciNet Статья Google Scholar

Schittny, R., Kadic, M., Buckmann, T. и Wegener, M. Маскировка невидимости в среде рассеянного светорассеяния. Наука 345, 427 (2014).

CAS ОБЪЯВЛЕНИЯ Статья Google Scholar

Чен П.-Й., Сорик Дж. И Алё А. Невидимость и маскировка на основе подавления рассеяния.Дополнительные материалы 24, OP281 (2012).

CAS PubMed Google Scholar

Вуд Б. и Пендри Дж. Б. Метаматериалы при нулевой частоте. J. Phys. Конденс. Matter 19, 076208 (2007).

CAS ОБЪЯВЛЕНИЯ Статья Google Scholar

Magnus, F. et al. Постоянный ток магнитный метаматериал. Nat. Матер. 7, 295 (2008).

CAS ОБЪЯВЛЕНИЯ Статья Google Scholar

Санчес, А., Navau, C., Prat-Camps, J. & Chen, D.-X. Антимагнетики: управление магнитными полями с помощью гибридов сверхпроводник-метаматериал. New J. Phys. 13, 093034 (2011).

ADS Статья Google Scholar

Нараяна, С. и Сато, Ю. Д. К. Магнитный плащ. Дополнительные материалы 24, 71 (2012).

CAS Статья Google Scholar

Gomory, F. et al. Экспериментальная реализация магнитного плаща.Наука 335, 1466 (2012).

ADS Статья Google Scholar

Navau, C., Prat-Camps, J. & Sanchez, A. Сбор и концентрация магнитной энергии на расстоянии с помощью оптики преобразования. Phys. Rev. Lett. 109, 263903 (2012).

ADS Статья Google Scholar

Sun, F. & He, S. Концентрация и усиление статического магнитного поля с использованием магнитных материалов с положительной магнитной проницаемостью.Прогресс в исследованиях в области электромагнетизма 142, 579 (2014).

Артикул Google Scholar

Юнг П., Устинов А. В. и Анлаге С. М. Прогресс в области сверхпроводящих метаматериалов. Сверхсекунда. Sci. Technol. 27, 073001 (2014).

ADS Статья Google Scholar

Навау, К., Прат-Кэмпс, Дж., Ромеро-Исарт, О., Чирак, Дж. И. и Санчес, А. Передача и маршрутизация статических магнитных полей на большие расстояния.Phys. Rev. Lett. 112, 253901 (2014).

CAS ОБЪЯВЛЕНИЯ Статья Google Scholar

Han, T.C. et al. Экспериментальная демонстрация двухслойного теплового плаща. Phys. Rev. Lett. 112, 054302 (2014).

ADS Статья Google Scholar

Сюй, Х., Ши, Х., Гао, Ф., Сунь, Х. и Чжан, Б. Ультратонкий трехмерный тепловизор. Phys. Rev. Lett. 112, 054301 (2014).

ADS Статья Google Scholar

Ю. Н. и Капассо Ф. Плоская оптика с дизайнерскими метаповерхностями. Nat. Мат. 13, 139 (2008).

Артикул Google Scholar

Кастельново, К., Месснер, Р. и Сонди, С. Л. Магнитные монополи в спиновом льду. Nature 451, 42 (2008).

CAS ОБЪЯВЛЕНИЯ Статья Google Scholar

Рэй, М.В., Руококоски, Э., Кандел, С., Моттонен, М. и Холл, Д. С. Наблюдение монополей Дирака в синтетическом магнитном поле. Nature 505, 657 (2014).

CAS ОБЪЯВЛЕНИЯ Статья Google Scholar

Anlage, S. M. Магнитный шланг защищает поля от растекания. Физика 7, 67 (2014).

Артикул Google Scholar

Souc, J. et al. Квазистатический магнитный плащ New Journal of Physics 15, 053019 (2013).

ADS Статья Google Scholar

Prat-Camps, J., Navau, C. & Sanchez, A. Экспериментальная реализация концентрации и передачи магнитной энергии на расстоянии с помощью метаматериалов Прил. Phys. Lett. 105, 234101 (2014).

ADS Статья Google Scholar

Магнитное поле вокруг черной дыры, нанесенное на карту впервые

Первые в своем роде изображения магнитного поля вокруг черной дыры могут объяснить, как черная дыра испускает струю энергии и материи более 5000 световых лучей -лет в космос.

Новые изображения получены из первой когда-либо сфотографированной черной дыры, которая находится в центре Мессье 87, гигантской эллиптической галактики в 55 миллионах световых лет от нас. В 2017 году международное сотрудничество более 300 исследователей координировало работу 11 радиотелескопов по всему миру для наблюдения за центром M87. Получившийся в результате совместный телескоп был назван телескопом горизонта событий (EHT). Результатом, выпущенным в 2019 году, стало изображение черной дыры, окруженной бубликом из светящейся материи.

Теперь новый анализ данных показывает, что свет в этом светящемся пончике частично поляризован, то есть световые волны колеблются в одной плоскости. Это признак света, прошедшего через горячее намагниченное пространство, и его присутствие означает, что исследователи могут начать отображать магнитное поле на краю черной дыры.

В двух новых статьях, опубликованных сегодня (24 марта) в Astrophysical Journal, ученые обнаружили, что магнитное поле может быть достаточно сильным, чтобы вытолкнуть материю, которая в противном случае безвозвратно упала бы за горизонт событий черной дыры.Результат: поток материи и энергии, который вырывается из черной дыры и окружающей ее галактики, как луч прожектора.

«Многие люди долгое время работали над тем, как магнитные поля позволяют газу попадать в черные дыры, как они запускают струи, и теперь мы действительно готовы начать тестирование этих теорий непосредственно с поляризованными изображениями черных дыр», — сказал Джейсон Декстер. , астрофизик из Университета Колорадо в Боулдере и координатор Рабочей группы по теории EHT.

Поляризованный свет

Чтобы создать новые карты магнитного поля, исследователи должны были выбрать поляризацию из очень зашумленного набора данных.Поляризованный свет — это лишь часть общего света, окружающего черную дыру, который создается очень быстро перемещающейся материей и трением друг о друга, генерируя энергию и свечение. Более того, исследовательской группе пришлось отделить сигнал этого магнитного поля от ошибки, вносимой атмосферой Земли с помощью 11 различных телескопов и внутренней аппаратуры этих телескопов.

«Выявить эти относительно слабые сигналы и учесть большую ошибку было огромным усилием», — сказал Декстер Live Science.

Первоначально казалось, что только от 1% до 3% света вокруг черной дыры поляризованы. Но когда исследователи увеличили масштаб поляризованной фракции, они поняли, что от 10% до 20% светящегося кольца было поляризовано. При усреднении всех данных, сказал Декстер, поляризованный свет, движущийся в одном направлении, «нейтрализовал» поляризованный свет, движущийся в противоположном направлении, поэтому доля поляризованного света выглядела искусственно заниженной.

Магнетизм возникает из-за горячего газа, вращающегося вокруг черной дыры.При вращении заряженные частицы газа усиливают магнитное поле. Но исследователи обнаружили, что не все магнитное поле просто вращается со спиралевидным газом.

«Мы не видим той поляризационной карты и изображения, которые можно было бы ожидать, если бы магнитные поля просто обернулись вокруг черной дыры от увлечения вместе с газом», — сказал Декстер. «[Поле] сильное, потому что оно может сопротивляться увлечению газом, когда он вращается вокруг черной дыры».

Побег из черной дыры

Астрофизики давно подозревали, что окружающие магнитные поля играют роль как в содействии росту черных дыр, так и в выбросе вещества и энергии в огромные струи.Астрофизикам удалось измерить магнитные поля внутри джетов, но это первый раз, когда они смогли наблюдать непосредственно за полем у основания джетов.

«Ключевым моментом здесь является попытка понять, как структурируется поле, когда оно приближается к черной дыре», — сказал Декстер.

Декстер и его коллеги попытались сопоставить различные типы полей с данными EHT, используя компьютерные модели. Они обнаружили, что поля, соответствующие данным M87, имеют тенденцию к образованию сильных струй.

«Мы многого не знаем, и нам следует проявлять осторожность, но это интересный сигнал о том, что, возможно, магнитные поля играют активную роль в росте черных дыр и запуске реактивных двигателей», — сказал он.

Будущие наблюдения черной дыры в центре M87 помогут разрешить эту загадку, поскольку любые колебания во времени позволят исследователям построить более подробные карты магнитных полей. Больше наблюдений также поможет им убрать искажения из данных, обеспечивая более четкую картину.Также нет причин, по которым EHT нельзя было бы обучить на черной дыре в центре нашей родной галактики, Млечном Пути, сказал Декстер.

«Это очень захватывающий результат — узнать больше об этом изображении черной дыры и физических свойствах изображения черной дыры в M87», — сказал он. «Это только начало.»

Copyright 2021 LiveScience, компания Purch. Все права защищены. Этот материал нельзя публиковать, транслировать, переписывать или распространять.

Полная калибровка трехосного магнитометра в магнитной области

В данной статье представлен алгоритм калибровки ошибочных трехосных магнитометров в области магнитного поля.В отличие от существующих алгоритмов, природа ошибок не упрощается для облегчения оценки. Разработана полная модель ошибок, включая инструментальные ошибки (масштабные коэффициенты, неортогональность и смещения) и магнитные отклонения (мягкое и твердое железо) на основной платформе. Адаптивная оценка методом наименьших квадратов обеспечивает согласованное решение проблемы аппроксимации эллипсоида и вывод параметров калибровки магнитометра. Калибровка экспериментально оценивается с двумя искусственными магнитными возмущениями, внесенными рядом с датчиком на базовой платформе, и без дополнительных возмущений.Во всех конфигурациях алгоритм успешно сходится к хорошей оценке указанных ошибок. При сравнении курсов, полученных с помощью магнитного поля, с эталонными данными GNSS / INS, результаты показывают значительное улучшение точности курса после калибровки.

1. Введение

Для навигации на Земле требуется знание двух основных параметров: фактическое положение и направление движения. На протяжении многих лет люди использовали самые разные инструменты для определения этих параметров.Сначала они состояли из природных достопримечательностей, таких как горы или камни, которые древние люди могли легко узнать и запомнить во время своих путешествий. Затем мореплаватели использовали небесные объекты, чтобы ориентироваться. Совсем недавно были добавлены искусственные инструменты ориентации. К этой категории относятся специализированные вывески и различные радиочастотные (RF) сигналы, такие как спутниковые сигналы, Wi-Fi или RF-идентификационные устройства. Этот список был бы неполным без учета природного элемента, характерного для Земли, магнитного поля Земли.Действительно, на протяжении нескольких тысячелетий он использовался для оценки ориентации относительно Северного и Южного магнитных полюсов.

Один из первых магнитных компасов был изобретен китайцами тысячи лет назад. Он состоял из чаши, наполненной водой, используемой в качестве выравнивающей площадки, и магнитного магнита, помещенного на пластину, плавающую на воде [1]. Благодаря достижениям в производстве интегральных схем (ИС) и сенсорной технологии магнитометры в настоящее время уменьшаются в размерах и интегрируются в портативные устройства.Следовательно, их использование для мобильной навигации вызывает все больший интерес. Как показано на рисунке 1, зная горизонтальную составляющую магнитного поля Земли и местное склонение, географический азимут может быть получен следующим образом:

Однако измерения магнитного поля, полученные с помощью недорогих датчиков, искажены несколькими ошибки, включая проблемы с изготовлением сенсора и магнитные отклонения, вызванные платформой хоста. Поэтому для достижения высокой точности измерений требуется правильная калибровка магнитометров.Последнее, как правило, выполняется с помощью методик экспериментирования и оценки параметров калибровки. Было предложено несколько процедур и алгоритмов для выполнения калибровки. Однако их характеристики часто основываются на предположениях, которые ограничивают тип ошибок в измерениях и игнорируют некоторые критические компоненты. В целом эти гипотезы ограничивают природу магнитного отклонения упрощенными моделями. В этой статье предлагается новая и полная калибровка в магнитной области для одного трехосного магнитометра на базовой платформе.Он оценивает все источники ошибок без каких-либо упрощений в отношении влияния магнитного отклонения на хост-платформу. Предлагаемый алгоритм калибровки применим для любого трехосного векторного магнитометра. Ошибки, вызванные магнитными аномалиями от внешних по отношению к платформе источников, изменяются в основном в зависимости от расстояния. Поэтому предлагаемая методика калибровки не может уменьшить эти различные ошибки, и необходимо разработать специальные методы [2].

Этот документ состоит из следующих разделов.В Разделе 2 объясняется состояние существующих методов калибровки магнитометров. Анализ ошибок магнитометра проводится в разделах 3 и 4. Основные проблемы, выявленные при использовании анизотропных магниторезистивных (AMR) магнитометров, используются для построения правильной модели ошибки для датчика. Новый алгоритм калибровки подробно описан в разделе 5. Наконец, в разделе 6 представлены результаты экспериментальных испытаний для оценки характеристик новой калибровки.

2. Обзор методов калибровки

Поскольку магнитные компасы использовались в течение многих лет для навигации, проблема калибровки магнитометра уже рассматривалась в многочисленных исследованиях.В начале XIX века мореплаватель Натаниэль Боудич издал путеводитель, посвященный астронавигации. Он содержит хорошо известную технику калибровки качания [3], которая требует нивелирования прибора и его вращения по ряду известных азимутов. Необходимость во внешней информации о заголовке и ограничение выравнивания платформы являются основными ограничениями этого метода. При использовании измерений, полученных во время полного вращения выровненного датчика в горизонтальной плоскости [4], используются минимальные и максимальные значения для оценки масштабных коэффициентов и смещений компаса.Этот метод компенсации очень практичен, но игнорирует несколько ошибок датчика.

Предложен более полный подход в области магнитного поля [5]. Этот подход предназначен для обнаружения датчиком известного линейного поля, которое остается постоянным. Во время процедуры устройство вращается, и итеративная партия методом наименьших квадратов (LS) оценивает отклонение и комбинированные масштабные коэффициенты датчика. Начальные условия задаются нелинейной двухступенчатой ​​LS с заменой переменных.Ограничения этой калибровки заключаются в гипотезе о том, что перекосами можно пренебречь и что мягкое железо ухудшает только измерения на оси датчика, совмещенной с индуцированным магнитным полем. В [6] геометрический метод, основанный на итерационной оценке максимального правдоподобия (MLE), наилучшим образом соответствует измерениям устройства на эллипсоидном многообразии. Отдельный оптимальный алгоритм закрытой формы вычисляет матрицу несовпадения.

Вместо использования программных калибровок в магнитной области некоторые методы заключаются в использовании немагнитных платформ, предназначенных для калибровки магнитометра.В [7] предложена система на основе пьезоэлектрических двигателей, установленных на платформе из алюминия, латуни, пластика и стекла. Оборудование имеет три оси вращения и использует двигатели и оптические энкодеры для управления движением и улучшения результатов калибровки.

3. Анизотропные магниторезистивные датчики

Сегодня существует ряд датчиков магнитного поля. Эти датчики можно классифицировать в соответствии с их чувствительностью, а также их физическими размерами и потребляемой мощностью.Некоторые приложения, требующие информации о магнитном поле, могут позволить себе размер, мощность и стоимость, чтобы получить желаемую чувствительность. Когда дело доходит до пешеходной навигации, по этим параметрам нет никаких компромиссов. В результате получаются датчики среднего и низкого класса. С датчиками низкого качества приходит ящик Пандоры, полный ошибок. В этом разделе описаны такие датчики и связанные с ними ошибки.

Анизотропные магниторезистивные (AMR) датчики относятся к семейству миниатюрных датчиков магнитного поля, хорошо подходящих для портативных навигационных приложений.Элементы AMR изменяют свое эффективное сопротивление, когда проходят через магнитное поле. Как следует из названия (анизотропия означает зависимость от направления), их чувствительность к падающему магнитному полю также зависит от угла падения. Это свойство делает их полезными для измерения компонентов вектора магнитного поля для оценки ориентации. Внутри сенсорного модуля элементы AMR используются в качестве четырех основных компонентов моста Уитстона. Если магнитное поле отсутствует, напряжение на мосту Уитстона будет половиной от действительного приложенного напряжения.При наличии однородного магнитного поля элементы AMR будут иметь разные сопротивления, изменяющие выходное напряжение моста Уитстона от его номинального значения (1/2 от приложенного напряжения). Это более подробно показано на рисунке 2.

Таким образом, для расчета напряженности магнитного поля можно использовать простую взаимосвязь между изменениями напряжения в приложенном магнитном поле. С тремя датчиками ортогонального магнитного поля, которые необходимы для измерения магнитного поля в трех измерениях, три моста Уитстона изготавливаются в модуле датчика.

Принцип работы датчиков AMR, описанный в предыдущем абзаце, возможен только в том случае, если все четыре сопротивления моста Уитстона имеют одинаковые значения в идеальных условиях (отсутствие магнитного поля). Хотя производители пытаются изготовить идентичные элементы AMR, проблема с равномерным нанесением пермаллоя (NiFe) с одинаковой плотностью приводит к тому, что эти магниторезистивные элементы имеют несколько разные значения. Эти небольшие ошибки в элементах AMR вызывают смещение выходного напряжения моста Уитстона.Это смещение напряжения воспринимается как магнитное поле, которого в действительности не существует, что способствует ошибкам смещения датчика. Следовательно, необходима калибровка датчиков AMR для этого напряжения смещения. Другие проблемы, связанные с датчиками AMR, связаны с нелинейностью и гистерезисными свойствами пермаллоя. Все инструментальные ошибки обсуждаются в следующих подразделах.

3.1. Ошибка смещения

Смещение моста конкретного датчика AMR остается постоянным в течение всего срока службы датчика [8].Таким образом, нужно всего один раз компенсировать смещение моста. Это смещение не похоже на смещение, связанное с акселерометрами и гироскопами, которое изменяется со временем, а также с включением / выключением. Основным средством расчета смещения моста является точная калибровка. Часто для вычисления смещения используются катушки Гельмгольца. Катушки Гельмгольца используются для вычисления смещения, потому что необходимо знать точную информацию о приложенном поле. Обычно катушка Гельмгольца используется для нейтрализации поля Земли (обнуления общего магнитного поля в тестовой области), а затем анализа выходного сигнала датчика, который будет самим смещением.Альтернативный метод компенсации смещения состоит в том, чтобы измерить выходной сигнал датчика при различных ориентациях, предполагая, что приложенное поле является постоянным (хорошее допущение для открытой открытой среды, такой как парк), и использовать метод наименьших квадратов для определения смещения с использованием нескольких наблюдений.

3.2. Ошибка чувствительности

Элементы AMR нелинейны по своей природе. Это означает, что чувствительность датчиков AMR меняется в зависимости от величины воспринимаемого магнитного поля.Эта нелинейность приводит к ошибке масштабного коэффициента. Чтобы компенсировать эту ошибку, необходима правильная калибровка датчиков AMR. Для этого необходимо создать внешнее поле с известными величинами и оценить функцию, связывающую масштабный коэффициент со входом. Создаваемое магнитное поле должно быть достаточно сильным, чтобы покрывать весь диапазон ожидаемой напряженности магнитного поля. Опять же, в этом случае в качестве источника выбирается магнитное поле Земли, и измерения проводятся при различных ориентациях в диапазоне от магнитного поля без измерения (перпендикулярно вектору поля) до максимальной напряженности поля (параллельно вектору поля).Необходимо соблюдать осторожность, поскольку эта калибровка действительна только в том случае, если ожидаемая напряженность поля находится в пределах области калибровки.

3.3. Ошибки чувствительности поперечной оси

Со временем датчики AMR достигают неравномерного намагничивания, что меняет ориентацию оси их чувствительности. Это показано на рисунке 3.

Это явление действует как ошибка несовпадения при измерении трехосного магнитного поля. Чтобы исправить эту ошибку, индуктор / катушка используются для создания магнитного поля в противоположных направлениях, которое размагничивает датчик AMR, как показано на рисунке 4.Этот метод аналогичен тому, который выполняется для стирания памяти магнитных лент. Катушка обычно изготавливается вместе с сенсорными элементами. Частое использование этой катушки устраняет любые ошибки, вызванные гистерезисом.

3.4. Шум измерения сенсора

Все вышеупомянутые ошибки детерминированы и могут быть компенсированы. Но влияние шума на измерения датчиков — это случайный процесс, который необходимо соответствующим образом моделировать. Для этого используется метод вариации Аллана для моделирования этих эффектов.На рисунке 5 показаны результаты отклонения Аллана для одной из осей датчика. На основе этого анализа были найдены следующие параметры спектральной плотности мощности шума (PSD) (таблица 1). Позже эти PSD могут быть использованы для моделирования шума датчика на разных частотах дискретизации.

Gauss Гц Параметр Ось 𝑋 Ось -ось .38 e- 4 3,24 e- 4 3,12 e- 4 PSD смещения √ (Гаусс / Гц) 3,91 e- 5 3,9 e 3,91 e- 5 Время корреляции (сек) 70 70 70

9029 3,5 Ошибки, связанные с магнитным полем

Помимо ошибок приборов, датчики магнитного поля также страдают от ошибок, связанных с магнитными возмущениями.Присутствие ферромагнитных материалов и электромагнитных систем в непосредственной близости от датчика является основной причиной этих возмущений, то есть основная платформа ответственна за эти возмущения. Даже при надлежащей компенсации инструментальных ошибок эти возмущения вызывают искусственное смещение, масштабный коэффициент, а также ошибки неортогональности в измерениях датчика. Эти ошибки здесь называются искусственными, потому что сам инструмент не имеет к ним никакого отношения, скорее, эти ошибки вызывает хост-платформа.Их можно разделить на категории жесткого и мягкого железа.

Ошибки из твердого железа на платформе вызваны магнитным источником с постоянным полем во всех ориентациях. Другими словами, магнитные поля, создаваемые различными электронными подсистемами в непосредственной близости от датчика и которые не имеют или имеют незначительную зависимость от магнитного поля Земли, называются источниками магнитного поля из твердого железа. Эти магнитные поля вызывают смещение в измеряемом магнитном поле, как показано на рисунке 6.

Ошибки из мягкого железа вызваны очень сложными магнитными полями, которые генерируются ферромагнитными материалами.Эти магнитные поля имеют прямую связь с магнитным полем Земли. Их величина зависит от угла падения магнитного поля Земли на материал. Следовательно, он изменяется, когда принимающая платформа меняет свою ориентацию по отношению к магнитному полю Земли. Общую тенденцию этого явления можно наблюдать на рисунках 7 и 8.

Таким образом, даже при надлежащей компенсации инструментальных ошибок с помощью устройств магнитных катушек, как обсуждалось ранее, модель ошибки датчика магнитного поля по-прежнему состоит из смещение, ошибки масштабного коэффициента и неортогональность, которые необходимо правильно откалибровать перед использованием данных датчика для оценки магнитной ориентации.

4. Моделирование ошибок магнитометра

В этом разделе анализ ошибок недорогого магнитометра, проведенный в предыдущем разделе, переводится в математическую модель. Анализируя датчики AMR, можно выделить две категории ошибок. Первая категория представляет собой инструментальные ошибки. Он включает в себя масштабный коэффициент, смещения датчика и неортогональность осей датчика. Эти ошибки связаны с производственными ограничениями и являются общими для более широкого спектра датчиков, например, для микроэлектромеханических систем (MEMS).Вторая категория специфична для магнитометров и состоит из магнитного отклонения, создаваемого бортовым оборудованием на платформе хоста. В следующем разделе исследуется каждая ошибка в корпусе датчика. Следует отметить, что температурная зависимость в дальнейшем не моделируется.

4.1. Инструментальная ошибка

Инструментальная ошибка может считаться уникальной и постоянной для одного конкретного трехосного магнитометра.

4.1.1. Масштабный коэффициент

Первая инструментальная ошибка соответствует константам пропорциональности, относящейся к входу и выходу.Матрицу масштабных коэффициентов можно смоделировать как

4.1.2. Неортогональность

Позвольте быть матрицей, где векторы столбцов дают направление каждой оси датчика в кадре датчика. Обратное значение может использоваться для коррекции эффекта неортогональности, включая ошибки несовпадения: где, и — векторы размера 3, которые задают направления осей датчика, и, соответственно, в корпусе датчика.

4.1.3. Смещение

Смещение датчика вносит смещение в выходной сигнал, который можно смоделировать как один скаляр на ось

4.2. Магнитное отклонение

Магнитное отклонение возникает из-за окружающих ферромагнитных соединений на платформе-носителе. Он состоит из постоянного и индуцированного магнетизма. Первый называется эффектом твердого железа, а второй — эффектом мягкого железа.

4.2.1. Hard Iron

Это результат постоянных магнитов и магнитного гистерезиса, то есть остаточной намагниченности железных материалов, и эквивалентен смещению

4.2.2. Мягкое железо

Взаимодействие ферромагнитных соединений с внешним полем индуцирует магнетизм. Это изменяет интенсивность, а также направление воспринимаемого поля. Эффект мягкого железа можно смоделировать как матрицу 3 на 3 следующим образом:

Здесь не делается никаких упрощений относительно природы мягкого железа, чтобы упростить процедуру калибровки. В существующей работе часто устраняются недиагональные компоненты, чтобы минимизировать сложность модели.

4.3. Полное моделирование ошибок

Комбинируя приборные ошибки и магнитное отклонение, можно получить полную модель ошибки для триады магнитометров следующим образом: где — безошибочное магнитное поле в корпусе датчика, а — показания триады магнитометров в корпусе датчика.- гауссовский широкополосный шум.

Расширяя (7) и вводя две новые переменные и, моделирование ошибки магнитометра становится где — матрица, объединяющая масштабные коэффициенты, перекосы и возмущения мягкого железа. это комбинированное смещение.

5. Алгоритм калибровки

5.1. Ограничение на величину измеряемого поля

В среде, свободной от возмущений, норма измерения вектора магнитометром должна быть равна величине магнитного поля Земли.Следовательно, при вращении датчика в космосе геометрическое место, описываемое его показаниями, должно описывать сферу с радиусом, равным величине местного магнитного поля Земли [5]. Эту норму можно извлечь из конкретной геомагнитной модели [10]. Следующее уравнение ограничивает измерения идеального магнитометра в среде без возмущений: Если квадратная матрица преобразования и комбинированное смещение известны, то (8) можно переписать как Подставляя (11) в (10) и опуская шумовой член, получаем Представляем следующий промежуточный параметр: уравнение (12) принимает вид Раскладывая (14), получаем следующее квадратное уравнение: куда Это уравнение представляет собой общую плоскость второго порядка и описывает поверхность, например гиперболоид, конус или эллипсоид.Поскольку является положительно определенной матрицей, унаследованной от ее определения, если выполняется следующее условие, то (15) является эллипсоидом [11]: Различие слагаемых в левой и правой частях неравенства дает Квадрат амплитуды Магнитного поля Земли строго положителен, поэтому условие (17) выполняется. Отсюда следует, что (15) — общее уравнение эллипсоида. Следовательно, калибровка трехосного магнитометра соответствует оценке неизвестных параметров (15), зная, что это уравнение второго порядка описывает эллипсоид.

Следовательно, используя измерения магнитного поля, собранные в среде без возмущений, вдоль нескольких ориентаций, которые лучше всего описывают эллипсоид, можно использовать ограничение на норму вектора поля (10) для калибровки магнитометров на погрешности датчика и эффект хостинговой платформы.

Предлагаемый алгоритм калибровки состоит из двух шагов. Сначала оцениваются параметры уравнения эллипсоида, а затем выводятся калибровочные элементы и в (11).Насколько нам известно, предложенный алгоритм калибровки является новым по двум следующим причинам. Не требуется никаких предположений о магнитном отклонении. Он непосредственно калибрует магнитные показания, не оценивая геометрические свойства эллипсоида (вращение, перемещение и длину полуосей).

5.2. Ограничения классических алгоритмов подбора эллипсоида

Первый шаг состоит в нахождении параметров, удовлетворяющих (15), что представляет собой задачу подбора эллипсоида с измерениями магнитного поля, собранными в разных ориентациях.

Разработано несколько методов. Методы алгебраической аппроксимации пытаются решить задачу оптимизации с использованием методов наименьших квадратов [12, 13]. Подходы геометрической аппроксимации пытаются минимизировать евклидово расстояние от точки до набора данных с использованием метода ортогональной регрессии [14]. Однако из-за квадратичной формы измерения в (10) эти методы статистически несовместимы. Действительно, анализируя вывод шумового члена в (10), показано, что решение алгоритма может быть смещенным.Вводя (11) в квадратное уравнение, имеем Поскольку переменная и шумовой член независимы и имеют нулевое среднее значение, новый шумовой член по-прежнему имеет нежелательные свойства, поскольку его ожидание может быть строго положительным: Если предположение, что шумовой член имеет тенденцию быть нулевым, выполняется для измерений магнитометра, то предыдущие методы оценки предоставят точные параметры. Однако мы рассматриваем датчики AMR низкого класса, которые имеют относительно высокий уровень шума.Следовательно, рассматривается несмещенный алгоритм подбора эллипсоида, который рассматривает шум как дополнительный параметр в процессе оценки.

5.3. Алгоритм калибровки

Следующий шаг состоит в извлечении элементов, определенных в (8) и необходимых для калибровки показаний магнитометров.

Адаптивный метод наименьших квадратов (ALS), описанный в [11], оценивает решение (,,) из (15) вместе с дисперсией ошибки измерения. С поправкой на квадратичный характер ограничения на норму измерений магнитного поля в LS алгоритм ALS обеспечивает согласованное решение проблемы подбора эллипсоида.Поэтому здесь он адаптирован для калибровки недорогих магнитометров.

Комбинированное смещение, соответствующее сдвигу эллипсоидной системы координат, вычисляется из (16):

Зная оценку ALS, матрица может быть получена из (13). Поскольку это положительно определенная матрица, можно применить собственное разложение: где, соответствует собственным векторам, и — диагональная матрица, содержащая собственные значения,. Столбцы образуют базисные векторные направления для.Определим Затем мы можем написать, что матрица соответствует квадратному корню из и дает решение для. Для нахождения применим ограничение (18) на норму измерения магнитного поля. Расширение (15) при введении (22) дает Введение изменяет определение, и (18) становится Разложив (26) с помощью (21) и (22), можно вычислить следующим образом: Наконец, (11) можно применить к измерениям магнитного поля для калибровки с учетом влияния основной платформы.Калиброванные измерения магнитного поля предоставлены по номеру

6. Экспериментальная оценка

Для оценки новой методики калибровки были проведены экспериментальные испытания в открытом поле в кампусе Университета Калгари. Расположение площадки было выбрано для обеспечения чистой окружающей среды с точки зрения искусственных аномалий магнитного поля.

Для этих испытаний использовалась платформа мультимагнитометра, разработанная для магнитной съемки в помещениях [15]. Он состоит из двенадцати трехосных датчиков HMC5843 AMR от Honeywell, расположенных на двух перпендикулярных окружностях.Аппаратное обеспечение с несколькими магнитометрами и система GNSS / INS SPAN HG1700 от NovAtel были жестко закреплены на пластиковой платформе, как показано на Рисунке 9. Данные GNSS / INS ровера и данные базовой станции были подвергнуты постобработке в тесной связи. режим с помощью программного обеспечения Inertial Explorer от NovAtel. Вычисленный заголовок используется в качестве ориентира для оценки эффективности предлагаемой калибровки.

Новый алгоритм калибровки был протестирован в трех различных сценариях, отображающих различные магнитные конфигурации, искусственно введенные в оборудование.Первая конфигурация соответствует описанной ранее испытательной установке без каких-либо искусственных возмущений. Для второй и третьей конфигураций на платформе внесены дополнительные изменения локального магнитного поля. Первое изменение состоит из винта, который был помещен на платформу. Эта вторая конфигурация изображена на фиг. 10. Для третьей конфигурации, показанной на фиг. 11, винт был удален и к платформе была прикреплена гайка.

Калибровка заключается в подгонке измерений поля магнитометра, собранных при вращении платформы по случайным траекториям, на сферический коллектор, радиус которого равен норме местного магнитного поля Земли.Вектор местного магнитного поля Земли может быть извлечен из геомагнитных моделей. Местоположение площадки в Калгари, в этом эксперименте использовалось канадское опорное геомагнитное поле.

На рисунках 12 и 13 показаны измерения датчика AMR, расположенного рядом с винтом на рисунке 10, до и после калибровки. Все представленные результаты вычислены с использованием одного и того же датчика AMR.

Графики соответствуют магнитной схеме второй конфигурации с винтом.Важно отметить, что все результаты в этом разделе представлены только для этого датчика. Подобные результаты могли быть представлены для всех двенадцати магнитометров с платформы мультимагнитометров. Однако для краткости статьи представлены результаты только для этого конкретного датчика, который вызвал наибольшие возмущения. Как можно визуально наблюдать на Рисунке 12, на неоткалиброванные данные сильно влияет присутствие винта. Показания, отмеченные красным, не находятся на сферическом коллекторе, радиус которого равен норме местного магнитного поля Земли.Как и ожидалось, после калибровки все показания AMR, показанные синим цветом на Рисунке 13, перемещаются на сферический манифольд, обеспечивая калиброванные данные.

В таблицах 2, 3 и 4 приведены параметры калибровки, рассчитанные с помощью предложенного алгоритма. Как описано в разделе 5.2, стандартное отклонение ошибок измерения также оценивается во время калибровки, чтобы оценить достоверность подгонки эллипсоида. Расчетное стандартное отклонение варьируется от 0,37 до 0,39 микротесла для всех трех конфигураций.Используя спектральную плотность мощности широкополосного шума, приведенную в таблице 1, можно оценить, находится ли оценка шума измерения в диапазоне шума датчика HMC5843. При частоте дискретизации 50 Гц ожидаемый шум датчика становится 0,4 мкТесла, что выше верхнего предела расчетного интервала шума. Это устанавливает достоверность расчетных параметров калибровки.

9055 9055 9055 905 , мягкое железо и перекосы [nu] Параметр Результаты калибровки 𝜎𝜖: стандартное отклонение шума измерения [𝜇 Tesla] 0.37 b : комбинированное смещение [𝜇 Тесла] −4,64 −0,24 2,95 1.0192 −0.0059 −0.0089 −0.0059 1.0169 −0.0032 −0.0089 −0345.0032 1.0008

] Параметр 0,39 b : комбинированное смещение [𝜇 тесла] 4,29 44.15 −27,86 A : масштабные коэффициенты, мягкое железо и смещения [nu] 1,0321 0,0199 −0350341 0,0199 −03 0246 −0.0083 −0.0241 −0.0083 1.0035

9034 9034 9034 9034 9034 9

9034

𝜎𝜖: стандартное отклонение шума измерения [𝜇 тесла]	0.39
b : комбинированное смещение [𝜇 Тесла]	−5,45
	−0,14
	4,10
коэффициенты , мягкое железо и перекосы [nu]				1.0270	−0.0097	−0.0050
−0.0097	1.0213	0.0037
−0.005	.0037	0,9990

Комбинированное смещение для конфигурации 2 полностью отличается от смещения в двух других конфигурациях. Основное объяснение исходит из формы винта, которая вносит большие изменения в магнитное поле, чем гайка, из-за токов намагничивания, вызывая эффект твердого железа в локальном магнитном поле. Также интересно отметить, что недиагональные значения объединенных матриц различаются в зависимости от конфигурации.Поскольку эти элементы безразмерны, трудно оценить градиент вариации. Однако, за исключением эффектов мягкого железа, все другие типы ошибок фиксируются для конкретной триады, как описано в разделе 4. Следовательно, любая модификация недиагональных элементов в матрице между различными сценариями, скорее всего, происходит из моделирования мягкого железа. Это подтверждает важность правильного моделирования и оценки не только масштабных факторов, но также эффекта мягкого железа и неортогональности осей датчика.

Окончательная оценка новой калибровки выполняется путем сравнения курса, полученного с помощью магнитного поля, с исходным курсом, полученным системой GNSS / INS для всех трех магнитных конфигураций. На Рисунке 14 разница между двумя предыдущими заголовками нанесена с использованием некалиброванных измерений магнитного поля. В соответствии с предыдущим анализом, в котором используются расчетные параметры калибровки, вторая конфигурация с винтом, закрепленным на платформе, показывает максимальную разницу курса 239 градусов, тогда как ошибка направления уменьшена до 18 градусов для двух других конфигураций.Используя калиброванные измерения магнитного поля, эту ошибку следует значительно уменьшить. Это можно увидеть на рисунке 15, где показаны ошибки направления после калибровки для всех конфигураций. Максимальная погрешность все еще наблюдается при введении винта, но она значительно уменьшается. Действительно, его абсолютное значение после калибровки составляет около 5 градусов, что соответствует 98% уменьшению ошибки по азимуту. Аналогичные улучшения наблюдаются и для двух других конфигураций. Погрешность курса значительно уменьшена с 18 градусов до конечного значения ± 2 градуса.

7. Заключение

Был разработан алгоритм калибровки недорогих датчиков трехосного магнитометра. В отличие от существующих алгоритмов, он не требует какого-либо упрощения при моделировании ошибок датчика и напрямую оценивает следующие параметры калибровки: (i) комбинированное смещение, включая эффект жесткого железа и смещение сенсора, (ii) комбинированную матрицу, включая масштабные коэффициенты, неортогональность, и эффект мягкого железа.

Поскольку магнитометр должен воспринимать известное линейное поле, магнитное поле Земли, которое остается постоянным в невозмущенной среде, можно применить ограничение на исходные измерения, что приведет к квадратичной форме с неизвестными параметрами.Показано, что квадратичная форма описывает эллипсоид. Алгоритм калибровки использует адаптивную оценку методом наименьших квадратов для решения задачи аппроксимации эллипсоида. Поскольку алгоритм адаптирован для нелинейного уравнения и учитывает большой уровень шума измерений, он обеспечивает согласованную оценку параметров эллипсоида. Как только известны неизвестные из квадратного уравнения, алгоритм калибровки завершается определением окончательных параметров калибровки.

Как представлено в этой статье, алгоритм калибровки обеспечивает полное моделирование ошибок датчика и может корректировать сильное магнитное отклонение на платформе хоста. Результаты экспериментов показывают, как параметры калибровки меняются в зависимости от локальной магнитной сигнатуры платформы. Результаты также показывают значительное улучшение точности курса после калибровки. При введении искусственной аномалии (винта) в окружение датчика на платформе хоста абсолютная ошибка направления уменьшается с 239 до 5 градусов с использованием этого нового алгоритма калибровки.

Выражение признательности

Мы выражаем признательность за финансовую поддержку Research In Motion, Совету по естественным и инженерным исследованиям Канады, Высшему образованию и технологиям провинции Альберта и Западному отделу экономической диверсификации Канады.

Излучение: электромагнитные поля

Стандарты

установлены для защиты нашего здоровья и хорошо известны для многих пищевых добавок, концентраций химических веществ в воде или загрязнителях воздуха. Точно так же существуют полевые стандарты, ограничивающие чрезмерное воздействие уровней электромагнитного поля, присутствующего в нашей окружающей среде.

Кто принимает решения о руководящих принципах?

Страны устанавливают свои собственные национальные стандарты воздействия электромагнитных полей. Однако большинство этих национальных стандартов основано на рекомендациях Международной комиссии по защите от неионизирующего излучения (ICNIRP). Эта неправительственная организация, официально признанная ВОЗ, оценивает научные результаты со всего мира. Основываясь на подробном обзоре литературы, ICNIRP выпускает руководящие принципы, рекомендующие пределы воздействия.Эти правила периодически пересматриваются и при необходимости обновляются.

Уровни электромагнитного поля изменяются сложным образом в зависимости от частоты. Было бы трудно понять перечисление каждого значения в каждом стандарте и на каждой частоте. Приведенная ниже таблица представляет собой краткое изложение рекомендаций по воздействию для трех областей, которые стали предметом общественного беспокойства: электричество в доме, базовые станции мобильной связи и микроволновые печи. Эти рекомендации последний раз обновлялись в апреле 1998 года.

Краткое изложение рекомендаций ICNIRP по воздействию

	Европейская частота сети		Частота базовой станции мобильного телефона		Частота микроволновой печи	Частота	50 Гц	50 Гц	900 МГц	1.8 ГГц	2,45 ГГц
	Электрическое поле (В / м)	Магнитное поле (мкТл)	Плотность мощности (Вт / м2) 73 5 Плотность мощности (Вт / м2) Вт / м2)	Плотность мощности (Вт / м2)
Общественные пределы воздействия	5000	100	4.5
Пределы воздействия на рабочем месте	10 000	500	22.5	45

ICNIRP, Рекомендации по электромагнитному излучению, Health Physics 74, 494-522 (1998)

Нормы воздействия могут отличаться более чем в 100 раз между некоторыми бывшими советскими странами и западными странами. страны. В связи с глобализацией торговли и быстрым внедрением телекоммуникаций во всем мире возникла необходимость в универсальных стандартах. Поскольку многие страны бывшего Советского Союза сейчас рассматривают новые стандарты, ВОЗ недавно выступила с инициативой по гармонизации руководящих принципов воздействия во всем мире.Будущие стандарты будут основаны на результатах Международного проекта ВОЗ по электромагнитному полю.

На чем основаны руководящие принципы?

Важно отметить, что нормативный предел не является точным разграничением между безопасностью и опасностью. Не существует единого уровня, выше которого воздействие становится опасным для здоровья; вместо этого потенциальный риск для здоровья человека постепенно увеличивается с увеличением уровня воздействия. Руководящие принципы указывают, что согласно научным данным воздействие электромагнитного поля ниже заданного порогового значения является безопасным.Однако из этого автоматически не следует, что воздействие выше указанного предела является вредным.

Тем не менее, чтобы установить пределы воздействия, научные исследования должны определить пороговый уровень, при котором проявляются первые последствия для здоровья. Поскольку людей нельзя использовать для экспериментов, руководящие принципы критически полагаются на исследования на животных. Незначительные изменения в поведении животных на низких уровнях часто предшествуют более радикальным изменениям здоровья на более высоких уровнях. Аномальное поведение является очень чувствительным индикатором биологической реакции и было выбрано как наименьшее наблюдаемое неблагоприятное воздействие на здоровье.Руководящие принципы рекомендуют предотвращать уровни воздействия электромагнитного поля, при которых изменения поведения становятся заметными.

Этот пороговый уровень поведения не равен нормативному пределу. ICNIRP применяет коэффициент безопасности 10 для определения пределов профессионального воздействия и коэффициент 50 для получения нормативного значения для населения. Поэтому, например, в радиочастотном и микроволновом диапазонах частот максимальные уровни, которые могут возникнуть в окружающей среде или в вашем доме, по крайней мере в 50 раз ниже порогового уровня, при котором становятся очевидными первые изменения поведения животных.

Почему коэффициент безопасности для руководств по профессиональному облучению ниже, чем для населения?

Население, подвергающееся профессиональному облучению, состоит из взрослых, которые обычно находятся в известных условиях электромагнитного поля. Эти рабочие обучены осознавать потенциальный риск и принимать соответствующие меры предосторожности. Напротив, широкая общественность состоит из людей всех возрастов и разного состояния здоровья. Во многих случаях они не знают о своем воздействии ЭМП. Более того, нельзя ожидать, что отдельные представители общественности примут меры для сведения к минимуму или предотвращения воздействия.Это основные соображения для более строгих ограничений воздействия для населения, чем для населения, подвергающегося профессиональному облучению.

Как мы видели ранее, низкочастотные электромагнитные поля индуцируют токи в человеческом теле (см. Что происходит, когда вы подвергаетесь воздействию электромагнитных полей?). Но различные биохимические реакции внутри самого тела также генерируют токи. Клетки или ткани не смогут обнаружить какие-либо индуцированные токи ниже этого фонового уровня.Следовательно, при низких частотах нормы воздействия гарантируют, что уровень токов, индуцируемых электромагнитными полями, ниже, чем у естественных токов тела.

Основным эффектом радиочастотной энергии является нагрев тканей. Следовательно, нормы воздействия радиочастотных полей и микроволн установлены для предотвращения последствий для здоровья, вызванных локальным нагревом или нагреванием всего тела (см. Что происходит, когда вы подвергаетесь воздействию электромагнитных полей?). Соблюдение указаний гарантирует, что тепловое воздействие достаточно мало, чтобы не причинить вреда.

Какие руководящие принципы не могут учесть

В настоящее время предположения о потенциальных долгосрочных последствиях для здоровья не могут служить основой для выпуска руководств или стандартов. Суммируя результаты всех научных исследований, общий вес доказательств не указывает на то, что электромагнитные поля вызывают долгосрочные последствия для здоровья, такие как рак. Национальные и международные органы устанавливают и обновляют стандарты на основе последних научных знаний для защиты от известных последствий для здоровья.

Руководящие принципы установлены для среднего населения и не могут напрямую отвечать требованиям меньшинства потенциально более чувствительных людей. Например, директивы по загрязнению воздуха не основаны на особых потребностях астматиков. Точно так же правила электромагнитного поля не предназначены для защиты людей от вмешательства в имплантированные медицинские электронные устройства, такие как кардиостимуляторы. Вместо этого следует посоветоваться с производителями и клиницистом, имплантирующим устройство, по поводу ситуаций облучения, которых следует избегать.

Каковы типичные максимальные уровни воздействия дома и в окружающей среде?

Некоторая практическая информация поможет вам соотноситься с международными нормативными значениями, указанными выше. В следующей таблице вы найдете наиболее распространенные источники электромагнитных полей. Все значения являются максимальными уровнями публичного воздействия — ваша собственная подверженность, вероятно, будет намного ниже. Для более детального изучения уровней поля вокруг отдельных электроприборов см. Раздел Типичные уровни воздействия в домашних условиях и в окружающей среде.

Источник	Типичное максимальное общественное облучение
	Электрическое поле (В / м)	Плотность магнитного потока (мкТл)
	Естественные поля 70 (магнитное поле Земли)
Электропитание (в домах, не расположенных вблизи линий электропередач)	100	0,2
Электроснабжение (под большими линиями электропередач 90)	10 000	20
Электропоезда и трамваи	300	50
Экраны телевизоров и компьютеров 002 (на рабочем месте) 9034 0.7
	Типичное максимальное общественное облучение (Вт / м2)
Теле- и радиопередатчики	0,1
Базовые станции мобильной связи	0,1 9000		0,2
Микроволновые печи	0,5

Источник: Европейское региональное бюро ВОЗ

Как рекомендации претворяются в жизнь и кто их проверяет?

Ответственность за исследование полей вокруг линий электропередач, базовых станций мобильной связи или любых других источников, доступных для широкой публики, лежит на государственных учреждениях и местных органах власти.Они должны обеспечить соблюдение правил.

В случае электронных устройств производитель несет ответственность за соблюдение стандартных ограничений. Однако, как мы видели выше, природа большинства устройств гарантирует, что излучаемые поля значительно ниже пороговых значений. Кроме того, многие ассоциации потребителей регулярно проводят тесты. В случае возникновения какой-либо особой озабоченности или беспокойства свяжитесь напрямую с производителем или обратитесь в местный орган здравоохранения.

Вредно ли воздействие, превышающее нормы?

Съесть банку с клубничным вареньем до истечения срока годности — это совершенно безопасно, но если вы потребляете варенье позже, производитель не может гарантировать хорошее качество еды. Тем не менее, даже через несколько недель или месяцев после истечения срока годности варенье, как правило, безопасно есть. Точно так же директивы по электромагнитному полю гарантируют, что в пределах заданного предела воздействия не произойдет никаких известных неблагоприятных последствий для здоровья. Большой коэффициент безопасности применяется к уровню, который, как известно, вызывает последствия для здоровья.Следовательно, даже если вы испытаете напряженность поля в несколько раз выше заданного предельного значения, ваше воздействие все равно будет в пределах этого запаса прочности.

В повседневных ситуациях большинство людей не испытывают электромагнитных полей, превышающих нормативные пределы. Типичные экспозиции намного ниже этих значений. Однако бывают случаи, когда воздействие на человека на короткий период может приближаться к нормативам или даже превышать их. Согласно ICNIRP, радиочастотное и микроволновое воздействие следует усреднять по времени для устранения кумулятивных эффектов.В рекомендациях указан период усреднения по времени в шесть минут, и допустимы краткосрочные воздействия сверх установленных пределов.

Напротив, воздействие низкочастотных электрических и магнитных полей в руководствах не усредняется по времени. Чтобы еще больше усложнить ситуацию, в игру вступает еще один фактор, называемый связью. Связь относится к взаимодействию между электрическим и магнитным полями и обнаженным телом. Это зависит от размера и формы тела, типа ткани и ориентации тела относительно поля.Рекомендации должны быть консервативными: ICNIRP всегда предполагает максимальную связь поля с экспонируемым человеком. Таким образом, рекомендуемые пределы обеспечивают максимальную защиту. Например, даже несмотря на то, что значения магнитного поля для фенов и электробритв, кажется, превышают рекомендуемые значения, чрезвычайно слабая связь между полем и головкой предотвращает индукцию электрических токов, которые могут превышать рекомендуемые пределы.

Ключевые моменты

• ICNIRP издает руководящие принципы на основе современных научных знаний.Большинство стран используют эти международные руководящие принципы для разработки своих национальных стандартов.
• Стандарты низкочастотных электромагнитных полей гарантируют, что наведенные электрические токи ниже нормального уровня фоновых токов внутри тела. Стандарты для радиочастоты и микроволн предотвращают последствия для здоровья, вызванные локальным нагреванием или нагреванием всего тела.
• Рекомендации не защищают от возможных помех электромедицинским устройствам.
• Максимальные уровни воздействия в повседневной жизни обычно намного ниже рекомендуемых пределов.
• Из-за большого запаса прочности, воздействие сверх рекомендуемых пределов не обязательно вредно для здоровья. Кроме того, усреднение по времени для высокочастотных полей и предположение о максимальной связи для низкочастотных полей вносят дополнительный запас прочности.

Колебания поля дают подсказку о верхних слоях атмосферы — ScienceDaily

Новые данные, полученные с помощью магнитного датчика на борту космического корабля НАСА InSight, предлагают беспрецедентный крупный план магнитных полей Марса.

В исследовании, опубликованном сегодня в журнале Nature Geoscience , ученые обнаружили, что магнитное поле на месте посадки InSight в десять раз сильнее, чем ожидалось, и колеблется во времени от секунд до дней.

«Одним из больших неизвестных из предыдущих спутниковых миссий было то, как намагничивание выглядело над небольшими площадями», — сказала ведущий автор Кэтрин Джонсон, профессор Университета Британской Колумбии и старший научный сотрудник Института планетологии.«Разместив первый магнитный датчик на поверхности, мы получили новые ценные сведения о внутренней структуре и верхних слоях атмосферы Марса, которые помогут нам понять, как он — и другие подобные ему планеты — сформировались».

Увеличение магнитных полей

До миссии InSight лучшие оценки марсианских магнитных полей были получены со спутников, вращающихся высоко над планетой, и были усреднены на больших расстояниях более 150 километров.

«Данные с уровня земли дают нам гораздо более точную картину намагничивания на меньших площадях и его источников», — сказал Джонсон.«Помимо доказательства того, что магнитное поле в месте посадки было в десять раз сильнее, чем предполагали спутники, данные предполагали, что оно исходит из близлежащих источников».

Ученым известно, что миллиарды лет назад на Марсе существовало древнее глобальное магнитное поле, которое намагничивало горные породы на планете, прежде чем таинственным образом отключилось. Поскольку большинство горных пород на поверхности слишком молоды, чтобы быть намагниченными этим древним полем, команда считает, что они, должно быть, происходят из более глубоких подземелий.

«Мы думаем, что это происходит из гораздо более старых пород, которые погребены где-то на глубине от пары сотен футов до десяти километров под землей», — сказал Джонсон. «Мы не смогли бы сделать это без магнитных данных, геологической и сейсмической информации, предоставленной InSight».

Команда надеется, что, объединив эти результаты InSight со спутниковыми магнитными данными и будущими исследованиями марсианских горных пород, они смогут точно определить, какие породы несут намагниченность и сколько им лет.

Колебания дня и ночи и вещи, которые пульсируют в темноте

Магнитный датчик также предоставил новые сведения о явлениях, которые происходят высоко в верхних слоях атмосферы и в космической среде вокруг Марса.

Так же, как и Земля, Марс подвергается воздействию солнечного ветра, который представляет собой поток заряженных частиц от Солнца, который несет с собой межпланетное магнитное поле (ММП) и может вызывать возмущения, подобные солнечным бурям. Но поскольку у Марса отсутствует глобальное магнитное поле, он менее защищен от солнечной погоды.

«Поскольку все наши предыдущие наблюдения Марса проводились с верхних слоев его атмосферы или даже с больших высот, мы не знали, распространятся ли возмущения солнечного ветра на поверхность», — сказал Джонсон. «Это важно понимать для будущих миссий астронавтов на Марс».

Датчик фиксировал колебания магнитного поля между днем ​​и ночью и короткие загадочные пульсации около полуночи, подтверждая, что события в верхних слоях атмосферы и над ними могут быть обнаружены на поверхности.

Команда полагает, что колебания день-ночь возникают из-за комбинации того, как солнечный ветер и ММП окружают планету, и солнечное излучение, заряжающее верхние слои атмосферы и производящее электрические токи, которые, в свою очередь, генерируют магнитные поля.

«Мы получаем косвенную картину атмосферных свойств Марса — насколько он заряжен и какие токи существуют в верхних слоях атмосферы», — сказала соавтор Анна Миттельхольц, научный сотрудник Университета Британской Колумбии.

А таинственные пульсации, которые чаще всего появляются в полночь и длятся всего несколько минут?

«Мы думаем, что эти импульсы также связаны с взаимодействием солнечного ветра с Марсом, но мы еще не знаем точно, что их вызывает», — сказал Джонсон. «Каждый раз, когда вы впервые проводите измерения, вы находите сюрпризы, и это один из наших« магнитных »сюрпризов».

В будущем команда InSight хочет наблюдать поверхностное магнитное поле одновременно с прохождением орбитального аппарата MAVEN над InSight, что позволит им сравнивать данные.

«Основная функция магнитного датчика заключалась в том, чтобы отсеять магнитный« шум »как от окружающей среды, так и от самого посадочного модуля, для наших сейсмических экспериментов, так что это вся дополнительная информация, которая напрямую поддерживает общие цели миссии», — сказал Главный исследователь InSight Брюс Банердт из Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене, Калифорния.