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高斯计选型指南
来源: | 作者:FWBELL | 发布时间: 2008-08-10 | 5459 次浏览 | 分享到:
高斯计选型指南
高斯计选型指南(一)

  永磁丈量高斯计仪器是用于种种永磁磁性材料磁性能参数丈量的专用仪器。我们通常用到的仪器有:高斯计(特斯拉计)、磁通计、B-H 磁滞回线仪等。
  一、永磁丈量仪器
  1、高斯计(特斯拉计):用于丈量种种永磁体表面磁场强度及气隙磁场强度。
  2、磁通计:用于丈量永磁体的感应磁通量。
  永磁丈量仪器是用于种种永磁磁性材料磁性能参数丈量的专用仪器。我们通常用到的仪器有:高斯计(特斯拉计)、磁通计、B-H 磁滞回线仪等。
  3、B-H磁滞回线仪:用于丈量永磁材料Br 、Hcb 、Hcj 、BHmax 等磁性能参数,可自动绘制磁滞回线和退磁曲线。
  二、高斯计( 特斯拉计)
  1、高斯计(特斯拉计)的品种分类:指针式、数字式、便携式。
  2、高斯计(特斯拉计)的应用
  (a)永磁体的表面磁场丈量:采用高斯计(特斯拉计)丈量永磁产物表面磁场强度,主要是对永磁产物的质量及充磁后磁性能同等性的评价;通常丈量中磁体表面中间点的磁场强度进行丈量,经过对标准样品数据进行比较从而果断产物是否及格,同时也可以包管材料的同等性。
  (b)气隙磁场的丈量:采用高斯计(特斯拉计)丈量气磁场的应用比较遍及,在科研、电子制造、机器等领域均有效到。现在应用比较典型的行业主要有电机和电声两大行业。
  (c)余磁丈量:如工件退磁后的退磁效果检测。
  (d)漏磁丈量:如喇叭漏磁丈量。
  (e)情况磁场丈量
  3、高斯计(特斯拉计)选型:高斯计(特斯拉计)的选型首先应从丈量对象动手,考虑以下几个方面:
  a、磁场类型:磁场分为直流磁场和交流磁场两种,永磁材料磁场强度应选用直流高斯计丈量;
  b、仪器量程:明确被测对象的大约磁场范畴,选择仪器的量程范畴应大于被丈量磁场;
  c、丈量精确度:指仪器的分辨率,如分辨率是1Gs 大约0.1Gs 等;
  d、高斯计探头选择:通常仪器消费厂家的测摸索头都有多种不同规格,以餍足种种不同测试要求,丈量表面磁场强度通常不需要考虑探头规格。
  ①气隙磁场丈量:应访考虑探头的尺寸大小,如探头尺寸大于被测气隙,则无法进入到被测的气隙中,从而无法利用;
  ②探头形状选择:探头分横向和轴向两种。其中横向又叫径向,扁平状:垂直于磁场方向;轴向为圆柱形:平行于磁场方向。用户在探头选择时应根据被测对象考虑选择适应的探头;
  ③探头毗连线:仪器消费厂家探头线缆的长度通常是牢固的,若有特殊丈量要求,需延长或收缩探头线时,应向厂家提出。 高斯计
  e、供电方法:台式高斯计通常采用交流220V 供电,便携式高斯计采用电池供电。
  f、功效选择
  ①通例功效:极性果断、最大值锁定等;
  ②便携性:如需户外操纵或现场丈量,可选择便携性较好的掌上高斯计(便携式),此类仪器体积小,重量轻,采用电池供电;
  ④交流磁场丈量:用于丈量低频( 1 — 400Hz )交变磁场强度的大小;
  ③消费线疾速丈量:仪用具有上、上限设置及报警功效;


高斯计选型指南(二)

  磁通计一样平常是直接丈量探头线圈的磁感到通量,利高斯计用较多的是配以霍姆赫兹线圈,此种要领多是与标准样品举行比较,进而举行产物的合格性鉴定。
  三、磁通计
  磁通计利用之前,一定要按照要求举行预热,利用中要调解好积分漂移,使漂移量在划定的范畴之内。每次丈量之前要重定清零,释放掉积分电容的残留电荷或漂移积分电荷。
  当磁体的磁路闭适时,可以利用磁通计丈量、计算剩磁,具体计算要领是: Br=Φ/N/S式中:Φ-- 磁通量; N-- 线圈匝数;S-- 磁体横截面积。
  磁通计一样平常是直接丈量探头线圈的磁感到通量,利用较多的是配以霍姆赫兹线圈,此种要领多是与标准样品举行比较,进而举行产物的合格性鉴定。
  应用磁通计举行产物的合格性查验时,被测样品和线圈的绝对位置一定要与" 标准样品的和线圈的绝对位置" 雷同。要是产物的功能范畴有严格的要求,应保存上限功能的产物、上限功能的产物,以举行查验定标、查验。
  四、永磁B- H 磁滞回线丈量仪
  永磁B-H 磁滞回线丈量仪可丈量永磁材料的磁滞回线和退磁曲线,正确丈量剩磁Br 、矫顽力HcB 、内禀矫顽力HcJ 和最大能积(BH)max 等磁特性参数。
  随着计算机体系集成技能的迅速生长与应用,基于计算机操作平台的磁丈量体系也应运而生。
  五、充磁
  理论证明,充磁线圈两端磁场强度是线圈的中间点的磁场强度是的1/2 ,在磁体靠近充磁线圈的长度时,对於H 、SH 以上系列的产物有可能无法饱和充磁,当磁场强度不是充足大时,即使时M 、N 系列的产物也无法饱和充磁。在一样平常环境下,充磁磁体的长度最好小於充磁线圈的2/3 。
  在磁体长度靠近充磁线圈的环境下充磁时,磁体的垂直中间位置应与充磁线圈的垂直中间位置重合,这样才能包管磁体两端磁场强度相称,包管充磁的对称性减小由於充磁要领的原因造成磁体两端外貌磁场强度相称。


高斯计选型指南(三)

  对於正方形方块、垂直轴向取向的圆柱都存在取向(易磁化方向)的识别问题,可高斯计以采用已充磁的产物或借用仪器进行识别,具体要领如下:
  六、磁体易磁化方向的鉴定
  (1)、用已充磁的产物进行识别:对於正方形方块,由於质料的各向异性,磁筹是按取向方向分列,因此取向方向易於磁化,磁化之后异极相吸吸力较大,而非取向方向的吸力则小,以次来识别鉴定取向方向;检测用的磁铁应稍大一些,过磁体小时吸力大小差别不易判别;对於垂直轴向取向的圆柱,一样平常只能用已充磁的磁体进行检测:用磁铁吸圆柱外貌,将圆柱吸起,与空中垂直的方向即为取向充磁方向;
  (2)、利用磁通计进行识别:可以在正方形质料上吸一块磁铁,磁铁的方向与磁通线圈垂直,磁通值相对较大的一壁为取向面,与此面垂直的方向为取向方向。
  对於正方形方块、垂直轴向取向的圆柱都存在取向(易磁化方向)的识别问题,可以采用已充磁的产物或借用仪器进行识别,具体要领如下:
  高斯(G),非国际通用的磁感应强度单元。为怀念德国物理学家和数学家高斯而定名。
  单拉换算:1T(特斯拉)=1000MT(毫特斯拉)=10000GS(高斯)
  1MT=10GS
  什么是霍尔效应
  半导体薄片置于磁感应强度为B 的磁场中,磁场方向垂直于薄片,如图所示。当有电流I 流过薄片时,在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势EH ,这种现象称为霍尔效应,该电动势称为霍尔电势,上述半导体薄片称为霍尔元件。
  由实验可知,流入激励电流真个电流I 越大、作用在薄片上的磁场强度B 越强,霍尔电势也就越高。磁场方向相反,霍尔电势的方向也随之改变,因此霍尔传感器能用于丈量静态磁场或交变磁场。
  原理简述如下:激励电流I 从a 、b 端流入,磁场B 由正上方作用于薄片,这时电子e 的活动方向与电流方向相反,将遭到洛仑兹力FL 的作用,向内侧偏移,该侧形成电子的堆积,从而在薄片的c 、d 方向产生电场E 。电子积累得越多,FE 也越大,在半导体薄片c 、d 方向的端面之间创建的电动势EH 便是霍尔电势。


高斯计选型-综述

  霍尔效应特斯拉计对均匀、恒定磁场测量的准确度一样平常在5%—0.5%,高精度的测量准确度可以到达0.05%。但对磁体表面的非均匀磁场的测量就谈不上准确度了。每每是不同的仪表,或同型号的仪表,不同的高斯计探头,或同一支高斯计探头的不同侧面。去测量同一磁体表面,同一位置(应该说看上去是同一位置)的磁场时,显示的效果大纷歧样,误差可以凌驾20%,乃至50%。
  根据霍尔效应原理制成的特斯拉计(高斯计)在测量磁场中,有着遍及的使用。这种仪器是由作为传感器的霍尔高斯计探头及仪表零件两部门组成。此中高斯计探头内霍尔元件的尺寸、功能与封装结构对磁场测量的准确度起着关键的作用。
  造成上述差另外缘故原由有两点:其一,不同高斯计探头内霍尔元件封装的位置不同,或元件不在高斯计探头两侧的中部。这些高斯计探头在均匀磁场中,不会因位置上的转变而感遭到磁场的转变,测量数据也不会因位置的不同而带来误差。当用不同的高斯计探头去测磁体表面发散的、不均匀的磁场时,虽然表面看上去是放到了同一位置,而内部霍尔元件感遭到的并不是同一位置的磁场。感遭到的场值不同,测量效果固然纷歧样。一样平常,对付径向高斯计探头,厚度越小,内部霍尔元件离表面越近,测量表面磁场显示读数越大,采用超薄高斯计探头去测表面磁场时的读数可以高于常规高斯计探头20%以上(被测磁体尺寸越小,磁体表面曲率越大,表面磁场漫衍越不均匀,测量数据差异越大),但是无论多薄的高斯计探头,其内部对磁场敏感的部门与磁体表面总有一个间距,不大概为零间隔。以是说,不大概测到真正的表面磁场。只能说,使用的高斯计探头越薄,读数越能反应出磁体的表面磁场。
  缘故原由之二是:不同型号的霍尔高斯计探头内,所封装的霍尔元件敏感区尺寸不同。早期的体形霍尔元件,如锗、硅霍尔元件,尺寸一样平常为4×2㎜2也有6×3㎜2、8×4㎜2、最小为1.5×1.5㎜2,有效的敏感区基本上是元件本身的尺寸,面积大。若用这种霍尔元件来对磁力线发散的小磁体、磁体边角部门或多极充磁的表磁进行测量。仅能反应出经过该元件表面的磁感应强度的均匀值。此值肯定小于该地区的最大值。如果改用敏感区的小霍尔元件,如砷化镓霍尔元件,其敏感区的有效面积约为0.1×0.1~0.2×0.2㎜2远远小于体形元件的面积。这种元件就更能反应出表面磁场的场漫衍,所测到的最大值也更接近该地区的最大磁感应强度实际值。
  霍尔效应特斯拉计对均匀、恒定磁场测量的准确度一样平常在5%—0.5%,高精度的测量准确度可以到达0.05%。但对磁体表面的非均匀磁场的测量就谈不上准确度了。每每是不同的仪表,或同型号的仪表,不同的高斯计探头,或同一支高斯计探头的不同侧面。去测量同一磁体表面,同一位置(应该说看上去是同一位置)的磁场时,显示的效果大纷歧样,误差可以凌驾20%,乃至50%。
  对用霍尔效应法测量磁体表面磁场的探究--高斯计怎样选择高斯计探头
  由后面的分析可以看出,表面磁场的实际值(即真实值)用霍尔效应法是根本不大概测到的。也就是说不大概找到、创建一种同一的,共同的表面磁场的量值尺度。只能去钻营测出越发接近表面磁场实际值的方法。