metro di Gauss
Magnetometro Fluxgate
Interferometro quantistico superconduttore (SQUID)
Magnetometro atomico
Magnetometro protonico
Magnetometro a pompa ottica
Flussometro
Magnetoresistore
Metodo di risonanza magnetica
effetto magneto-ottico
Concentrati sui primi 6 tipi ({1}}) di magnetometri, perché questi 6 tipi di magnetometri sono più comunemente usati e gli ultimi 4 tipi (7-10) vengono presentati solo brevemente.
1. Gaussmetro
1 Principi di Fisica
Il gaussmetro è uno strumento basato sul principio dell'effetto Hall (come mostrato nella figura seguente). La sonda Hall del misuratore di Gauss genera una tensione dovuta all'effetto Hall nel campo magnetico. Dopo aver misurato la tensione, è possibile calcolare il campo magnetico da misurare.
2 Parametri dello strumento
Precisione dello strumento: generalmente 0,05 percento -2 percento dell'intervallo
(Osservazioni: accuratezza del misuratore=valore massimo dell'errore assoluto/intervallo del misuratore × 100 percento)
Campo di misura: generalmente 1 G ~ 1 T di magnitudine
È adatto per misurare campi magnetici relativamente grandi, come centinaia di Gauss o addirittura Tesla, e misurare i magneti permanenti è un ottimo strumento; tuttavia, non è adatto per misurare campi magnetici deboli, come la misurazione del campo geomagnetico, che è molto impreciso.
Larghezza di banda del misuratore
Generalmente 0Hz ~ decine di KHz
3 sonde Hall
La dimensione della sonda è relativamente piccola, da 1 a 2 mm circa, e il campo magnetico misurato è il valore medio all'interno di questo intervallo di dimensioni
Dimensione di misurazione È facile integrare una sonda Hall tridimensionale entro una dimensione da 1 a 2 mm, quindi il misuratore di Gauss generale può misurare il campo magnetico tridimensionale, che è il vantaggio del misuratore di Gauss.
4 Applicazioni strumentali
Utilizzato per misurare il campo magnetico dei magneti; più adatto per misurare campi magnetici relativamente grandi.
Effetto Hall
Quando il campo magnetico è perpendicolare al foglio semiconduttore, gli elettroni vengono deviati dalla forza di Lorentz, creando una differenza di potenziale (chiamata tensione di Hall) su entrambi i lati.
2. Magnetometro Fluxgate
Parametri dello strumento
La risoluzione è generalmente dell'ordine di 0.1nT, che è ben oltre la portata di un misuratore di Gauss!
Nel processo di misurazione del magnetometro fluxgate, a volte viene utilizzata una misurazione positiva, quindi la sonda viene invertita per misurare una volta. Elaborazione dati: sommare i due risultati e dividere per 2. Lo scopo è eliminare l'offset del campo magnetico.
Precisione del misuratore 0,5 percento della lettura
L'intervallo di misurazione dello strumento è nell'ordine di 0.1nT fino a decine di migliaia di nT, coprendo l'intervallo del campo geomagnetico. Ma non può misurare un campo magnetico così forte come un magnete permanente!
Larghezza di banda dello strumento DC 0Hz ~ 1 KHz magnitudo
Il magnetismo residuo della sonda è dell'ordine di 1nT. Quando lo acquisti, devi spiegarlo chiaramente al produttore! Altrimenti, il magnetismo residuo della sonda fornita dal produttore è spesso relativamente grande ~10nT, come il China Metrology Institute.
Punti a cui prestare attenzione al momento dell'acquisto: Spiegare con l'azienda se misurare il campo magnetico CC o il campo magnetico CA. Ho utilizzato un magnetometro fluxgate acquistato dal China Metrology Institute con una larghezza di banda di pochi Hz. Se si desidera misurare il rumore del campo magnetico della frequenza di alimentazione, è necessario acquistare un magnetometro fluxgate ad alta larghezza di banda.
In particolare, dobbiamo misurare il rumore del campo magnetico della frequenza di alimentazione e dobbiamo acquistare un magnetometro fluxgate ad alta larghezza di banda. Ho visto un team di ingegneri aiutare un laboratorio universitario a rilevare il rumore del campo magnetico della frequenza di alimentazione ambientale, utilizzando un magnetometro fluxgate tridimensionale "Stefan Mayer Instruments", il rumore è inferiore a 1pT/Hz radice
Dimensione della sonda
La dimensione della sonda dipende dal fatto che si tratti di una misura di campo magnetico uniassiale o triassiale. Le sonde uniassiali sono molto più piccole delle sonde triassiali.
Sonda tridimensionale: generalmente nell'ordine di 2 cm ~ 3 cm, puoi fare riferimento a Bartingdon (Bartingdon, questa è la migliore marca al mondo, ma il prezzo è relativamente alto)
Sonda uniassiale: generalmente dell'ordine di 1cm, o anche più piccola, quella che ho utilizzato è 8mm.
3 Principi di Fisica
Per capire come funziona un magnetometro fluxgate:
Prima di tutto, dobbiamo chiarire una domanda "che cos'è un ciclo di isteresi"?
In secondo luogo, calcola la non linearità del ciclo di isteresi (noto anche come fenomeno di saturazione magnetica, o effetto fluxgate, o effetto trasformatore);
Infine, il principio del magnetometro fluxgate è dedotto dalla legge di Faraday dell'induzione elettromagnetica;
