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新品高斯计与特斯拉计的区别及微处理器特征

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-09-06 浏览次数:670
新品高斯计与特斯拉计区别以及内部微处理器的高斯计具有五个最重要的特征:

高斯计,是测量物体于空间上一个点的静态或动态(交流)磁感应强度, 由霍尔传感器(精度更高可选择磁通门传感器).经过物体磁力线穿过产生电流电压,主设备上面显示磁感应强度

简介

高斯计(又称特斯拉计)是根据霍尔效应原理制成的测量磁感应强度的仪器,它由霍尔探头和测量仪表构成。霍尔探头在磁场中因霍尔效应而产生霍尔电压,测出霍尔电压后根据霍尔电压公式和已知的霍尔系数可确定磁感应强度的大小。高斯计的读数以高斯或千高斯为单位。

高斯计是用于测量和显示单位面积平均磁通密度或磁感应强度的精密仪器。

原理

高斯计几乎都是基于霍尔效应原理进行磁场测量的,采用霍尔传感器作为磁感应元件。用户可能会发现这样的问题,即使在同一个点上,使用不同型号的探头会产生不同的测量结果。这并非是测量的错误,而是由于霍尔传感器的尺寸不同以及装配的位置误差产生的结果。根据不同的需要,正确地选择高斯计和相应的霍尔探头尤为重要。

电磁场


电磁场是电场与磁场的合称。 我们一般所称的「场」指的是空间中的一个区域,进入这个区域的物体都会感受到力的作用,例如我们生活在地球的重力场中,也生活在地磁的磁场中,闪电时我们更笼罩在强大的电场中。

生活中常常会发现电场的存在,例如冬季脱毛衣发生的爆烈声,接触门的把手有触电感觉,这些都是因摩擦而产生的静电现象。在电力使用中,只要有电压存在,电线或电器设备周围就会有电场。电场一般是以千伏特/米(kV/m)作单位。

将磁铁置于纸板下,撒铁粉在纸板上,就会发现磁铁两端之间产生相连的几圈条纹,这就是磁场。在电力使用中,只要有电流通过,导线的周围也会产生磁场。

电磁场的衰减和屏蔽


电场与磁场的强度都会随着与发生源的距离加大而急速的降低,如发生源的电压、电流消失,电磁场也会消失不见。电力电磁场(60Hz)属于极低频电磁场(30~300Hz),变化缓慢,可将电场与磁场分开讨论。

电场很容易屏蔽,如金属的外壳、钢筋混凝土、树木及人体皮肤等都可以得到相当好的屏蔽效果。电力设备如变压器、电缆等大多有金属外壳,其内部几乎没有电场,屋内式变电所之所有设备都在钢筋混凝土建筑物内,对电场屏蔽更佳,又人体皮肤对电场有极佳的屏蔽(约衰减一亿倍),进入人体电场几乎为零。因此世界上在电磁场对人体健康影响之研究(流行病学),已将电场排除,而以磁场为主。

磁场几乎无法屏蔽,但方向相反、大小相同电流产生的磁场可以抵消,因此采用双绞线传输信号可以起到很好的降低电磁噪声的作用。

与特斯拉计区别

在CGS单位制中,磁感应强度的单位是高斯,因此叫高斯计.在SI单位制中,磁感应强度的单位是特斯拉,因此叫特斯拉计.

关系为:1T(特斯拉)=1000mT(毫特斯拉)=10000Gs(高斯)

两者本质是一个东西,只是测量的单位不同而已,特斯拉单位太大,一般采用毫特斯拉单位,很多人都喜欢用高斯单位,感觉要直观一点.

内部微处理器的高斯计具有五个最重要的特征:

1、微处理器可灵活控制显示内容。配置图形点阵液晶后,高斯计可显示读数之外的大量测量信息,例如单位、最大值、直流/交流、自动/手动量程、计算机接口设置和触发方式。籍此,测量者可直观获得大量有助于监测测量过程的状态信息。

2、微处理器具有计算功能,因此对于单位换算、最大(最小)值保持、探头自动校零功能的实现具有明显优势。

3、微处理器具有存储功能。对于高斯计的参数设置可通过非易失性存储器保存,并在开机后自动重新设置。易失性存储器还可实现一定深度的高速磁场读数存储,从而使上位机由频繁的读数查询中解放出来,并通过批量读数提高测量效率。

4、微处理器具有强大的扩展功能,可轻易实现对ADC、DAC和键盘的控制,从而提高测量准确度,并避免使用易损的机械部件,提高仪器可靠性。对于外界触发信号,微处理器可作出实时测量响应,大幅度提高测量实时性。

5、微处理器提供面对计算机的接口。通过计算机接口,上位机不仅可获得读数,还可进行复杂的操作,或对高斯计运行状态的查询。与此类似,微处理器还提供对于数字化霍尔探头的接口,并通过固化在数字化探头内部的校准信息调整内部电路参数,在保证测量准确度的同时,使探头的校准独立于仪器本身,提高探头互换性和可靠性。

微处理器的使用是现代仪器的基本特征。现代高斯计籍此获得更多的功能,而成本却与表头式产品持平。借助微处理器,功能可抽象并独立为模块,模块化设计使设计和生产成本降低,全自动校准进一步降低了高斯计的调试人工成本,从而使高性能价格比成为可能。

应用

高斯计一般是用来测试一些磁性材料的磁通量的仪器。为了更好的选择合适的产品,我们有必要了解一下哪些是硬磁材料,哪些是软磁材料?

高斯计的测试对象一:硬磁材料

永磁功能材料常称永磁材料,又称硬磁材料,而软磁功能材料常称软磁材料。这里的硬和软并不是指力学性能上的硬和软,而是指磁学性能上的硬和软。

1.磁性硬是指磁性材料经过外加磁场磁化以后能长期保留其强磁性(简称磁性),其特征是矫顽力(矫顽磁场)高。矫顽力是磁性材料经过磁化以后再经过退磁使具剩余磁性(剩余磁通密度或剩余磁化强度)降低到零的磁场强度。

2.软磁材料则是加磁场既容易磁化,又容易退磁,即矫顽力很低的磁性材料。退磁是指在加磁场(称为磁化场)使磁性材料磁化以后,再加同磁化场方向相反的磁场使其磁性降低的磁场。

高斯计被测对象-常用的永磁材料主要具有4种磁特性:

(1)高的最大磁能积。最大磁能积[符号为(BH)m]是永磁材料单位体积存储和可利用的最大磁能量密度的量度;

(2)高的矫顽(磁)力。矫顽力[符号为(H)c]是永磁材料抵抗磁的和非磁的干扰而保持其永磁性的量度;

(3)高的剩余磁通密度(符号为Br)和高的剩余磁化强度(符号为Mr)。它们是具有空气隙的永磁材料的气隙中磁场强度的量度;

(4)高的稳定性,即对外加干扰磁场和温度、震动等环境因素变化的高稳定性。

当前常用的重要永磁材料主要有:

(1)稀土永磁材料,这是当前最大磁能积最高的一大类永磁材料,为稀土族元素和铁族元素为主要成分的金属互化物(又称金属间化合物)。我国研制和生产的钕铁硼稀土合金永磁材料。

(2)金属永磁材料。这是一大类发展和应用都较早的以铁和铁族元素(如镍、钴等)为重要组元的合金型永磁材料,主要有铝镍钴(AlNiCo)系和铁铬钴(FeCrCo)系两大类永磁合金。铝镍钴系合金永磁性能和成本属于中等,发展较早,性能随化学成分和制造工艺而变化的范围较宽,故应用范围也较广。铁铬钴系永磁合金的特点是永磁性能中等,但其力学性能可进行各种机械加工及冷或热的塑性变形,可以制成管状、片状或线状永磁材料而供多种特殊应用。

(3)铁氧体永磁材料。这是以Fe2O3为主要组元的复合氧化物强磁材料(狭义)和磁有序材料如反铁磁材料(广义)。其特点是电阻率高,特别有利于在高频和微波应用。如钡铁氧体(BaFe12O19)和锶铁氧体(SrFe12O19)等都有很多应用。除上述3类永磁材料外,还有一些制造、磁性和应用各有特点的永磁材料。例如微粉永磁材料、纳米永磁材料、胶塑永磁材料(可应用于电冰箱门的封闭)、可加工永磁材料等。

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。

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