Gausa mērītājs
Fluxgate magnetometrs
Supravadošs kvantu interferometrs (SQUID)
Atomu magnetometrs
Protonu magnetometrs
Optiskā sūkņa magnetometrs
Plūsmas mērītājs
Magnetorezistors
Magnētiskās rezonanses metode
magneto-optiskais efekts
Koncentrējieties uz pirmajiem 6 magnetometru veidiem (1-6), jo šie 6 magnetometru veidi tiek izmantoti biežāk, un pēdējie 4 veidi (7-10) ir tikai īsi iepazīstināti.
1. Gausmetrs
1 Fizikas principi
Gausmetrs ir instruments, kura pamatā ir Hola efekta princips (kā parādīts attēlā zemāk). Gausa mērītāja Hall zonde magnētiskajā laukā rada spriegumu, pateicoties Hall efektam. Pēc sprieguma mērīšanas var aprēķināt mērāmo magnētisko lauku.
2 Instrumenta parametri
Instrumenta precizitāte: parasti 0,05 procenti -2 procenti no diapazona
(Piezīmes: skaitītāja precizitāte=maksimālā absolūtās kļūdas vērtība/skaitītāja diapazons × 100 procenti)
Mērījumu diapazons: parasti 1 G ~ 1 T lielums
Tas ir piemērots salīdzinoši lielu magnētisko lauku mērīšanai, piemēram, simtiem Gausa vai pat Teslas, un pastāvīgo magnētu mērīšana ir ļoti labs instruments; tomēr tas nav piemērots vāju magnētisko lauku mērīšanai, piemēram, ģeomagnētiskā lauka mērīšanai, kas ir ļoti neprecīzs.
Mērītāja joslas platums
Parasti 0Hz ~ desmitiem KHz
3 Halles zondes
Zondes izmērs ir salīdzinoši mazs, apmēram 1 līdz 2 mm, un izmērītais magnētiskais lauks ir vidējā vērtība šajā izmēru diapazonā
Mērījumu izmēri Ir viegli integrēt trīsdimensiju Hall zondi ar izmēru no 1 līdz 2 mm, tāpēc ar vispārējo Gausa mērītāju var izmērīt trīsdimensiju magnētisko lauku, kas ir Gausa mērītāja priekšrocība.
4 Instrumentu pielietojumi
Izmanto magnētu magnētiskā lauka mērīšanai; vairāk piemērots salīdzinoši lielu magnētisko lauku mērīšanai.
Hallas efekts
Kad magnētiskais lauks ir perpendikulārs pusvadītāju loksnei, elektroni tiek novirzīti Lorenca spēka ietekmē, radot potenciālu starpību (ko sauc par Hola spriegumu) abās pusēs.
2. Fluxgate magnetometrs
Instrumenta parametri
Izšķirtspēja parasti ir 0.1nT, kas ir tālu aiz Gausa mērītāja sasniedzamības!
Fluxgate magnetometra mērīšanas procesā dažreiz tiek izmantots pozitīvs mērījums, un pēc tam zondi apgriež, lai mērītu vienu reizi. Datu apstrāde: saskaitiet divus rezultātus un izdaliet ar 2. Mērķis ir novērst magnētiskā lauka nobīdi.
Mērītāja precizitāte 0,5 procenti no rādījuma
Instrumenta mērīšanas diapazons ir no 0.1nT līdz desmitiem tūkstošu nT, aptverot ģeomagnētiskā lauka diapazonu. Bet tas nevar izmērīt tik spēcīgu magnētisko lauku kā pastāvīgais magnēts!
Instrumenta joslas platums DC 0Hz ~ 1KHz lielums
Zondes atlikušais magnētisms ir 1nT kārtībā. Pērkot šo, jums tas ir skaidri jāpaskaidro ražotājam! Pretējā gadījumā ražotāja nodrošinātais zondes atlikušais magnētisms bieži ir salīdzinoši liels ~ 10nT, piemēram, Ķīnas metroloģijas institūtā.
Punkti, kam jāpievērš uzmanība, pērkot: Paskaidrojiet uzņēmumam, vai jāmēra līdzstrāvas magnētiskais lauks vai maiņstrāvas magnētiskais lauks. Esmu izmantojis fluxgate magnetometru, kas iegādāts no Ķīnas Metroloģijas institūta ar tikai dažu Hz joslas platumu. Ja vēlaties izmērīt jaudas frekvences magnētiskā lauka troksni, jums jāiegādājas liela joslas platuma fluxgate magnetometrs.
Jo īpaši mums ir jāizmēra jaudas frekvences magnētiskā lauka troksnis, un mums ir jāiegādājas liela joslas platuma fluxgate magnetometrs. Esmu redzējis, ka inženieru komanda palīdz universitātes laboratorijai noteikt apkārtējās strāvas frekvences magnētiskā lauka troksni, izmantojot "Stefan Mayer Instruments" trīsdimensiju fluxgate magnetometru, troksnis ir mazāks par 1pT/saknes Hz.
Zondes izmērs
Zondes izmērs ir atkarīgs no tā, vai tas ir vienpusējs vai trīsaksiāls magnētiskā lauka mērījums. Vienass zondes ir daudz mazākas nekā trīsasu zondes.
Trīsdimensiju zonde: parasti 2 cm ~ 3 cm secībā varat atsaukties uz Bartingdon (Bartingdon, tas ir labākais zīmols pasaulē, bet cena ir salīdzinoši augsta)
Vienass zonde: parasti 1 cm vai pat mazāka, manis izmantotā zonde ir 8 mm.
3 Fizikas principi
Lai saprastu, kā darbojas fluxgate magnetometrs:
Pirmkārt, mums ir jāprecizē jautājums "kas ir histerēzes cilpa"?
Otrkārt, noskaidrojiet histerēzes cilpas nelinearitāti (pazīstama arī kā magnētiskā piesātinājuma parādība vai fluxgate efekts vai transformatora efekts);
Visbeidzot, fluxgate magnetometra princips tiek secināts, izmantojot Faradeja elektromagnētiskās indukcijas likumu;
