表磁的測量工具,通常會(huì )選用高斯計,也叫特斯拉計。下圖是應用非常廣泛的日本KANETEC高斯計。
高斯計的工作原理主要是應用霍爾效應:一載流導體放在磁場(chǎng)中時(shí),由于洛倫茲力的作用,會(huì )在與磁場(chǎng)和電流二者垂直的方向上出現橫向電勢差,高斯計就是基于霍爾效應的原理進(jìn)行磁場(chǎng)測量的儀器,霍爾探頭在磁場(chǎng)中因霍爾效應而產(chǎn)生霍爾電壓,測量?jì)x器根據霍爾電壓和已知的霍爾系數換算出磁場(chǎng)強度值。
目前的高斯計普遍配備的是單向的霍爾探頭,即只能測量一個(gè)方向的磁場(chǎng)強度,即只能測量垂直于霍爾芯片方向的磁場(chǎng)強度。在一些高端的測量領(lǐng)域,也有能測量三維磁場(chǎng)的霍爾探頭,通過(guò)測量?jì)x器的換算,同時(shí)可以顯示X、Y、Z軸方向的磁場(chǎng)強度,通過(guò)三角函數換算可得出**的磁場(chǎng)強度。
高斯計一般可測量直流磁場(chǎng)和交流磁場(chǎng),單位一般可切換顯示高斯制單位Gs或國際制單位毫特斯拉mT,其中測量直流磁場(chǎng)在行業(yè)中應用的最多。
◇ 如果需要測量實(shí)時(shí)的磁場(chǎng),需要使用real功能,顯示屏會(huì )顯示實(shí)時(shí)的磁場(chǎng)數值和極性
◇ 當需要在測量過(guò)程中捕捉峰值磁場(chǎng)和對應的極性時(shí),需要使用hold功能。
如下圖,顯示屏會(huì )顯示“hold”,顯示的數值和極性就是捕捉到的峰值磁場(chǎng)和其對應的極性,如果無(wú)顯示,則是real功能。使用MODE按鍵還可切換到交流磁場(chǎng)測試模式,如下圖屏幕出現“~”符號。
高斯計使用的注意事項:
1.使用高斯計測量表此時(shí),探頭切勿過(guò)度彎折,末端的霍爾芯片一般要與磁鐵表面輕壓接觸,這一方面是確保測量點(diǎn)的固定,另一方面是確保探頭與測量面貼緊,并且要與測量面呈水平狀態(tài),但切勿用力按壓。
2.霍爾芯片兩面均可感應,但是數值和極性是不一樣的,標尺面為測量方便取點(diǎn)用,不可作為測量面,非標尺面才是測量面。
高斯計測量的都是默認垂直測量面的磁場(chǎng)強度Bz,下圖是一個(gè)普通的Z軸充磁的磁鐵的仿真圖,可看出,磁場(chǎng)是矢量,Z軸的磁場(chǎng)強度可認為是Bz=,由于邊角的磁回路路徑最短,邊角的磁力線(xiàn)會(huì )更密集,磁場(chǎng)強度B要強于中心,但是Bz不一定都會(huì )比中心更強,只不過(guò)是霍爾芯片測量的區域限制,一般測量的邊角磁場(chǎng)強度都要比中心要強,至少不會(huì )低于中心磁場(chǎng)。
這里需要特別注意的是,當磁化方向不同時(shí),即使是同一個(gè)測量面,測量值差異也是非常大的。
對于需要測量動(dòng)態(tài)的或者需要將不同測量位置磁場(chǎng)擬合成波形曲線(xiàn)的,需要用到磁場(chǎng)掃描儀,它仍然是需要通過(guò)單方向或者三維的霍爾芯片來(lái)測量,再通過(guò)設計測量軌跡和數據采集來(lái)輸出磁場(chǎng)測量曲線(xiàn)。
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