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柯雷G90系列高斯計的原理及應(yīng)用

來源:北京康富萊科技有限公司   2024年09月04日 15:17  

柯雷的G90系列高斯計,即單維高斯計G91和G92、三維高斯計G93,是利用半導(dǎo)體在磁場中的霍爾效應(yīng)直接測出空間的磁感應(yīng)強(qiáng)度的。今天要說的是G90高斯計的原理及應(yīng)用。


一. 高斯計原理

  霍爾效應(yīng)是指運動著的電荷在磁場中受力的一種效應(yīng)。N型半導(dǎo)體這種效應(yīng)如圖1所示用霍爾效應(yīng)測量磁場明顯。如圖1所示,圖中長方形片狀半導(dǎo)體稱為霍爾元件,若將它放在磁場中,磁場方向與霍爾片垂直,并在霍爾片的一個對邊通入電流,則在另一個對邊就會出現(xiàn)電壓UH。







   柯雷生產(chǎn)的高斯汁正是利用這個原理制成的。先將霍爾元件裝在圖2所示的霍爾探頭上,然后將霍爾元件放置在被測磁場中,保持I不變,用電壓表測出霍爾電壓UH的數(shù)值.從而可以求得磁感應(yīng)強(qiáng)度B。實際上,高斯計的電壓表已經(jīng)按單位高斯進(jìn)行刻度,所以測量時可以直接讀出,無需進(jìn)行計算。磁感應(yīng)強(qiáng)度B的單位為特斯拉(即Wb/㎡),但高斯計仍按習(xí)慣標(biāo)以高斯〔Gs,1Gs=10-4Wb/㎡)。




二. 高斯計的應(yīng)用

   電與磁是大自然中一直存在的現(xiàn)象,例如閃電與磁石。人類很早就知道運用電與磁來改善 生活,豐富生命。除了自然存在的電磁場外,人們?yōu)樯畹谋憷_發(fā)了許多用電器具,如常用的手機(jī)、電視、吹風(fēng)機(jī)、電磁爐、微波爐、計算機(jī)、冷氣等家用電器,甚至捷運、電氣火車、輸變電設(shè)備等公共設(shè)施,方便了生活也增加了一些人為的電磁場。為了避免磁場強(qiáng)度過高,給人體造成損害以及影響正常的工作,我們需要使用高斯計來測量磁場強(qiáng)度。


高斯計主要應(yīng)用在以下幾個方面:

   (1)永磁體的表面磁場測量:采用高斯計(特斯拉計)測量永磁產(chǎn)品表面磁場強(qiáng)度,主要是對永磁產(chǎn)品的質(zhì)量及充磁后磁性能一致性的評估;通常測量中磁體表面中心點的磁場強(qiáng)度進(jìn)行測量,通過對標(biāo)準(zhǔn)樣品數(shù)據(jù)進(jìn)行比較從而判斷產(chǎn)品是否合格,同時也可以保證材料的一致性。   

   (2)氣隙磁場的測量:采用高斯計(特斯拉計)測量氣磁場的應(yīng)用比較廣泛,在科研、電子制造、機(jī)械等領(lǐng)域均有用到。目前應(yīng)用比較典型的行業(yè)主要有電機(jī)和電聲兩大行業(yè)。

   (3)余磁測量:如工件退磁后的退磁效果檢測。

   (4)漏磁測量:如喇叭漏磁測量。

   (5)環(huán)境磁場測量等


   一般的高斯家只能滿足其中的一種或者兩種測量應(yīng)用,而德國柯雷的G90系列高斯計能夠同時滿足以上幾種測量




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