3D visualisering av roterande magnetfält: Användning av Unity och Arduino för att mäta och visa ett roterande magnetfält i realtid

Abstract

Detta examensarbete genomfördes under våren 2025. Syftet med projektet var att skapa en applikation som visualiserar magnetflödet i en asynkronmotor i realtid. Idén grundade sig i behovet av att bättre kunna illustrera hur flödesrörelsen ser ut under drift, något som trots omfattande teoretiska studier kan vara svårt att visa på ett pedagogiskt sätt.

För att mäta det magnetiska fältet användes tre Hall-effektsensorer, strategiskt placerade med 120 graders mellanrum runt motorn. Sensorerna kopplades till en Arduino Uno som samlade in mätvärden från varje sensor. Dessa data skickades trådlöst via en Bluetooth-modul till en visualiseringsapplikation utvecklad i Unity. I applikationen representerades varje sensors mätvärde av en färgad sfär vars nyans skiftade beroende på styrkan i det uppmätta magnetfältet. Dessutom beräknades och visades en riktningspil i 3D som visade den totala fältvektorns riktning och storlek i realtid. Visualiseringen gav en tydlig bild av hur det magnetiska flödet roterar i motorn.

Arbetet resulterade i en fungerande applikation med låg fördröjning och stabil överföring. Det finns potential för vidareutveckling, men den nuvarande lösningen uppfyller målet att ge en lättförståelig bild av motorflödets beteende. Systemet testades stegvis: först hårdvara och kommunikation, sedan helheten genom att rotera magneten och jämföra sensordata med visualisering. Genomförandet följde en systemkonstruktion som omfattade hårdvarudesign, kommunikationslösning och mjukvaruutveckling för ett komplett visualiseringssystem.