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霍爾探頭尺寸會影響高斯計的測量結果

點擊次數:1319 更新時間:2019-10-27
  高斯計可用于測量直流磁場、交流磁場等各類磁場的磁感應強度,由霍爾傳感器(精度更高可選擇磁通門傳感器).經過物體磁力線穿過產生電流電壓,主設備上面顯示磁感應強度。根據霍爾效應原理制成的測量磁感應強度的儀器,它由霍爾探頭和測量儀表構成?;魻柼筋^在磁場中因霍爾效應而產生霍爾電壓,測出霍爾電壓后根據霍爾電壓公式和已知的霍爾系數可確定磁感應強度的大小。高斯計的讀數以高斯或千高斯為單位。
  高斯計對均勻、恒定磁場測量的準確度一般在5%—0.5%,高精度的測量準確度可以達到0.05%,但對磁體表面的非均勻磁場的測量就談不上準確度了。往往是不同的儀表,或同型號的儀表不同的探頭,或同一支探頭的不同側面,去測量同一磁體表面,同一位置(應該說看上去是同一位置)的磁場時,顯示的結果大不一樣。
  造成上述差別的原因有兩點:
  其一,不同探頭內霍爾元件封裝的位置不同,或元件不在探頭兩側的中部。這些探頭在均勻磁場中,不會因位置上的改變而感受到磁場的改變,測量數據也不會因位置的不同而帶來誤差。當用不同的探頭去測磁體表面發散的、不均勻的磁場時,雖然表面看上去是放到了同一位置,而內部霍爾元件感受到的并不是同一位置的磁場。感受到的場值不同,測量結果當然不一樣。見不同磁體磁場示意圖。一般,對于徑向探頭,厚度越小,內部霍爾元件離表面越近,測量表面磁場顯示讀數越大。采用超薄探頭去測表面磁場時讀數可以高于常規探頭20%以上(被測磁體尺寸越小,磁體表面曲率越大,表面磁場越不均勻,測量數據差別越大),但是無論多薄的探頭,其內部對磁場敏感的部分與磁體表面總有一個間距,不可能為。所以說,不可能測到真正的表面磁場。只能說,使用的探頭越薄,讀數越能反映出磁體的表面磁場。
  其二:不同型號的霍爾探頭內,所封裝霍爾元件的敏感區尺寸不同。早期的體形霍爾元件有效的敏感區基本上是元件本身的尺寸,面積大。若用這種霍爾元件來對磁力線發散的小磁體、磁體邊角部分或多極充磁的表磁進行測量,僅能反映出通過該元件表面的磁感應強度的平均值。
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