德国柯雷G90系列高斯计的原理及应用

2017年05月19日

德国柯雷G90系列高斯计的原理及应用


德国柯雷的G90系列高斯计,即单维高斯计G91和G92、三维高斯计G93,是利用半导体在磁场中的霍尔效应直接测出空间的磁感应强度的。今天要说的是G90高斯计的原理及应用。

一.高斯计原理
  霍尔效应是指运动着的电荷在磁场中受力的一种效应。N型半导体这种效应如图1所示用霍尔效应测量磁场明显。如图1所示,图中长方形片状半导体称为霍尔元件,若将它放在磁场中,磁场方向与霍尔片垂直,并在霍尔片的一个对边通入电流,则在另一个对边就会出现电压UH。

高斯计G100的原理
德国柯雷生产的高斯汁正是利用这个原理制成的。先将霍尔元件装在图2所示的霍尔探头上,然后将霍尔元件放置在被测磁场中,保持I不变,用电压表测出霍尔电压UH的数值.从而可以求得磁感应强度B。实际上,高斯计的电压表已经按单位高斯进行刻度,所以测量时可以直接读出,无需进行计算。磁感应强度B的单位为特斯拉(即Wb/㎡),但高斯计仍按习惯标以高斯〔Gs,1Gs=10-4Wb/㎡)。
高斯计的霍尔探头组成

二.高斯计的应用
电与磁是大自然中一直存在的现象,例如闪电与磁石。人类很早就知道运用电与磁来改善 生活,丰富生命。除了自然存在的电磁场外,人们为生活的便利开发了许多用电器具,如常用的手机、电视、吹风机、电磁炉、微波炉、计算机、冷气等家用电器,甚至捷运、电气火车、输变电设备等公共设施,方便了生活也增加了一些人为的电磁场。为了避免磁场强度过高,给人体造成损害以及影响正常的工作,我们需要使用高斯计来测量磁场强度。

 高斯计主要应用在以下几个方面:

(1)永磁体的表面磁场测量:采用高斯计(特斯拉计)测量永磁产品表面磁场强度,主要是对永磁产品的质量及充磁后磁性能一致性的评估;通常测量中磁体表面中心点的磁场强度进行测量,通过对标准样品数据进行比较从而判断产品是否合格,同时也可以保证材料的一致性。   
(2)气隙磁场的测量:采用高斯计(特斯拉计)测量气磁场的应用比较广泛,在科研、电子制造、机械等领域均有用到。目前应用比较典型的行业主要有电机和电声两大行业。
(3)余磁测量:如工件退磁后的退磁效果检测。
(4)漏磁测量:如喇叭漏磁测量。
(5)环境磁场测量等

一般的高斯家只能满足其中的一种或者两种测量应用,而德国柯雷的G90系列高斯计能够同时满足以上几种测量,在测量应用方面是各款高斯计中的佼佼者。

来源:深圳市泰立仪器仪表有限公司
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张忠发
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