Gaussův metr
Fluxgate magnetometr
Supravodivý kvantový interferometr (SQUID)
Atomový magnetometr
Protonový magnetometr
Magnetometr s optickým čerpadlem
Průtokoměr
Magnetorezistor
Metoda magnetické rezonance
magnetooptický efekt
Zaměřte se na prvních 6 typů (1-6) magnetometrů, protože těchto 6 typů magnetometrů se používá častěji a poslední 4 typy (7-10) jsou představeny jen krátce.
1. Gaussmetr
1 Základy fyziky
Gaussmetr je přístroj založený na principu Hallova jevu (jak je znázorněno na obrázku níže). Hallova sonda Gaussova měřiče generuje napětí v důsledku Hallova jevu v magnetickém poli. Po změření napětí lze vypočítat měřené magnetické pole.
2 Parametry přístroje
Přesnost přístroje: obecně 0,05 procenta -2 procent rozsahu
(Poznámky: Přesnost měřiče=maximální hodnota absolutní chyby/dosah měřiče × 100 procent)
Rozsah měření: obecně velikost 1 G ~ 1 T
Hodí se pro měření poměrně velkých magnetických polí, jako jsou stovky Gaussů nebo dokonce Tesla, a měření permanentních magnetů je velmi dobrá pomůcka; není však vhodný pro měření slabých magnetických polí, jako je měření geomagnetického pole, které je velmi nepřesné.
Šířka pásma měřiče
Obecně 0Hz ~ desítky kHz
3 Hallovy sondy
Velikost sondy je relativně malá, asi 1 až 2 mm, a naměřené magnetické pole je průměrná hodnota v tomto rozsahu velikostí
Rozměr měření Je snadné integrovat trojrozměrnou Hallovu sondu o velikosti 1 až 2 mm, takže obecný Gaussův měřič může měřit trojrozměrné magnetické pole, což je výhoda Gaussova měřiče.
4 Aplikace přístrojů
Používá se k měření magnetického pole magnetů; vhodnější pro měření relativně velkých magnetických polí.
Hallův efekt
Když je magnetické pole kolmé k polovodičové desce, jsou elektrony vychylovány Lorentzovou silou, čímž vzniká na obou stranách rozdíl potenciálů (nazývaný Hallovo napětí).
2. Fluxgate magnetometr
Parametry přístroje
Rozlišení je obecně v řádu 0.1nT, což je daleko za dosahem Gaussova metru!
V procesu měření fluxgate magnetometru se někdy používá kladné měření a poté je sonda obrácena, aby jednou změřila. Zpracování dat: sečtěte dva výsledky a vydělte 2. Účelem je eliminovat posun magnetického pole.
Přesnost měřiče 0,5 procenta čtení
Měřicí rozsah přístroje je v řádu 0.1nT až desítek tisíc nT, pokrývající rozsah geomagnetického pole. Neumí ale měřit tak silné magnetické pole jako permanentní magnet!
Šířka pásma přístroje DC 0Hz ~ 1 kHz velikost
Zbytkový magnetismus sondy je řádově 1nT. Když si to koupíte, musíte to jasně vysvětlit výrobci! Jinak je zbytkový magnetismus sondy poskytovaný výrobcem často relativně velký ~10nT, jako je například China Metrology Institute.
Body, kterým je třeba věnovat pozornost při nákupu: Vysvětlete společnosti, zda měřit stejnosměrné magnetické pole nebo střídavé magnetické pole. Použil jsem fluxgate magnetometr zakoupený od China Metrology Institute s pouze několika Hz šířkou pásma. Pokud chcete měřit šum magnetického pole silové frekvence, musíte si zakoupit vysokopásmový fluxgate magnetometr.
Potřebujeme zejména změřit šum magnetického pole výkonové frekvence a musíme zakoupit vysokopásmový fluxgate magnetometr. Viděl jsem inženýrský tým, jak pomáhá univerzitní laboratoři detekovat okolní šum magnetického pole s frekvencí výkonu pomocí trojrozměrného fluxgate magnetometru „Stefan Mayer Instruments“, šum je menší než 1 pT/kořen Hz.
Velikost sondy
Velikost sondy závisí na tom, zda se jedná o jednoosé nebo tříosé měření magnetického pole. Jednoosé sondy jsou mnohem menší než tříosé sondy.
Trojrozměrná sonda: obecně v řádu 2 cm ~ 3 cm, můžete odkazovat na Bartingdon (Bartingdon, to je nejlepší značka na světě, ale cena je poměrně vysoká)
Jednoosá sonda: obecně řádově 1 cm, nebo ještě menší, ta, kterou jsem použil, je 8 mm.
3 Základy fyziky
Chcete-li pochopit, jak funguje fluxgate magnetometr:
Nejprve si musíme ujasnit otázku „co je hysterezní smyčka“?
Za druhé, zjistěte nelinearitu hysterezní smyčky (také známé jako jev magnetické saturace nebo fluxgate efekt nebo transformátorový efekt);
Nakonec je princip fluxgate magnetometru odvozen z Faradayova zákona elektromagnetické indukce;
