磁通门磁力仪工作原理结构与使用
磁通门磁力仪原理
磁通门测磁场流程
哎呀，各位看官，今儿咱来摆摆龙门阵，聊聊这磁通门测磁场的事儿。
咱先用咱四川话儿给大家铺个底儿：
说起这磁通门测磁场啊，那就得先说说它那精细的流程。
先是要准备工具，就像咱们做饭要先备齐材料一样。
然后，就得找准地方，找个磁场平稳的地儿，就像咱们找块风水宝地儿建房子似的。
再然后，就得开始测量了，那可得小心翼翼，就像咱们捏个豆腐花儿一样，稍微一使劲儿就破了。
咱们再来用贵州话儿给大家说说：
测磁场这事儿啊，其实也不难，就是要细心。
你得按照步骤来，不能乱来。
先检查设备，再找准位置，然后开始测量。
测量的时候，手不能抖，心不能慌，要不然就测不准了。
咱们再换陕西方言给大家道道：
这磁通门测磁场啊，得按规矩来。
先检查家伙事儿，再找个好地方，然后开始干活儿。
干活儿的时候，得稳稳当当的，不能毛毛躁躁的，要不然就白忙活了。
最后咱们用北京话儿给大家总结总结：
总的来说啊，这磁通门测磁场就是个技术活儿，得按照科学的流程来。
先检查设备，确保没问题；再找个合适的地点，保证测量的准确性；然后开始测量，这时候就得心细手稳了。
这样一套流程下来，咱们就能得到准确的磁场数据了。
哎，各位看官，今儿咱就聊到这儿了。
这磁通门测磁场的流程啊，说起来简单，做起来可得细心。
咱们得按照科学的步骤来，才能得出准确的结果。
希望今儿咱聊的能让大家有个明白的了解，下次再见啦！。
磁力仪工作原理
磁力仪工作原理
磁力仪（Magnetometer）是一种测量磁场强度和方向的仪器，广泛应用于地质勘探、矿产勘探、研究地球物理和天文学等领域。
磁力仪的工作原理是基于磁感应定律：
磁感应强度B是由磁场源产生的磁通量φ对于所占据的面积A所计算得出，也就是说，磁场的强度和磁通量密切相关。
在磁力仪中，使用的磁感应强度增量ΔB与被测场的磁感应强度B成正比，即ΔB∝B。
磁力仪通常由一个磁体（或一系列磁体）和一个探测器组成。
磁体通过电流在其内部产生磁场，从而影响到磁场强度和方向。
探测器可以测量磁体周围的磁场强度，并将其转换为电信号，输出到磁力计。
然后，这个信号会被转换为数字形式，通过计算机显示出来。
在磁力测量时，通常将磁力仪沿着被测区域移动。
当磁力仪的探测器测量到变化的磁场强度，就会输出一个信号，称为磁场强度增量。
通过对磁场强度增量的测量和分析，可以确定被测区域的磁场强度和方向。
总的来说，磁力仪的原理就是通过测量磁感应强度的变化来确定被测区域的磁场强度和方向。
它具有高灵敏度和高分辨率，是研究地球物理和天文学的重要工具。
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门磁工作原理
门磁工作原理门磁是一种常用的安全设备，用于监测门的开关状态。
它主要由磁铁和磁敏元件组成，通过磁场的作用来实现对门的状态监测。
本文将详细介绍门磁的工作原理及其应用。
一、门磁的工作原理门磁的工作原理基于磁场的感应和磁敏元件的特性。
通常，门磁由两部份组成：一个安装在门框上的磁铁和一个安装在门上的磁敏元件。
1. 磁铁：磁铁通常由永磁材料制成，具有较强的磁性。
磁铁普通安装在门框上的固定位置，通常是在门框上方或者侧面。
当门关闭时，磁铁与磁敏元件之间会形成一个磁场。
2. 磁敏元件：磁敏元件通常是一种磁感应器，它可以感应到磁场的变化。
常用的磁敏元件有磁簧开关和霍尔效应传感器。
磁敏元件普通安装在门上与磁铁相对应的位置。
当门关闭时，磁敏元件受到磁场的作用，其内部的电路状态会发生变化。
3. 工作原理：当门关闭时，磁铁和磁敏元件之间的磁场会使磁敏元件内部的电路保持闭合状态。
这时，门磁会输出一个闭合信号，表示门是关闭状态。
当门打开时，磁铁和磁敏元件之间的磁场会消失，磁敏元件内部的电路会断开。
这时，门磁会输出一个断开信号，表示门是打开状态。
二、门磁的应用门磁广泛应用于各种场所，特殊是需要安全监控和控制的场合。
以下是门磁的几个常见应用场景：1. 安防系统：门磁可以与安防系统集成，用于监测门的开关状态。
当门被非法打开时，门磁会触发报警系统，提醒相关人员注意。
这在银行、商场、仓库等需要保护贵重物品的场所特殊重要。
2. 出入口控制：门磁可以与门禁系统集成，用于控制出入口的开关。
当门磁检测到门的状态变化时，可以触发门禁系统进行相应的开锁或者闭锁操作。
这在办公楼、公寓、停车场等需要控制出入口的场所非往往见。
3. 照明控制：门磁可以与照明系统集成，用于自动控制照明设备的开关。
当门打开时，门磁可以触发照明系统自动开启照明设备，提供足够的光线。
当门关闭时，门磁可以触发照明系统关闭照明设备，节省能源。
这在走廊、楼梯间等需要节能照明的场所非常实用。
(完整版)磁通门技术
μ(t)=μ0m+μ2mcos4πf1t +μ4mcos8πf1t +...(5)
式中:μ0m为μ(t)的常值分量;μ2mμ4m分别为μ(t)的各偶次谐波分量幅值。
将式(5)代入式(4),得：
e =2π× f1W2SHm[(μ0m+0.5μ2m)sin2πf1t +1.5×(μ2m+μ4m)sin6πf1t +2.5×(μ4m+μ6m)sin10πf1t +... (6)
磁通门技术
国内外研究现状
磁通门是利用被测磁场中高导磁铁芯在交变磁场的饱和激励下，其磁感应强度与磁场强度的非线性关系来测量弱磁场的一种传感器。磁通门传感器也称磁强计，由探头和接口电路组成，具有分辨率高(最高可达10-11T)、测量弱磁场范围宽(在10-8T以下)、可靠、简易、经济、耐用、能够直接测量磁场的分量和适于在高速运动系统中使用等特点。磁通门传感器的研究起始于1928年，几年后才出现了利用磁性材料自身磁饱和特性的磁通门磁强计，它被用来测量1mT以下的直流或低频交流磁场。1936年，Aschenbrenner和Goubau称达到了0.3nT的分辨率。在第二次世界大战中，用于军事探潜的磁通门传感器有了较大的发展。
式中:Hm为激磁磁场强度幅值;f1为激磁电源频率。则式(1)变为
e =2π× μW2SHmsin(2π t) (3)
这是理想变压器效应的数学模型。
CCM-4磁力仪使用说明书
CCM-4 型磁力仪使用说明书✧感谢您使用CCM-4磁力仪，我们将尽力为您提供使用、维修及各种技术服务。
✧在您使用仪器之前请务必仔细阅读《使用维护说明书》，严格按照说明书中的要求操作、维护。
北京吉祥天地科技有限公司联系人：周晓敏联系电话：135****3936地址：北京市海淀区昆明湖南路9号云航大厦一、概述CCM-4型磁力仪为单轴磁通门磁力仪，其工作原理是将一磁通门传感器吊装在探头内，通过电缆将其所测得的磁场强度信号送到主机进行处理，并用4½位数字表头显示出测量结果。
由于传感器是垂直吊装，因而其测量值是磁传感器处地磁场的垂直分量。
该仪器可用于铁矿、有色金属矿床的磁法勘探，同时也可用于探测铁磁地下埋设物，如：自来水管、铸铁管道、含钢筋的混凝土管道等。
为满足记录地磁日变及地震观测的需要，本仪器专门设有模拟输出，用户可接记录仪进行无人值守观测记录。
该产品的最大特点：●轻便，性能稳定可靠。
●高分辨率，宽量程。
●抗50Hz及其它电磁干扰能力强。
二、主要技术指标：探测对象：铁磁性物体及含有铁磁物质的载体，地磁场的日变观测参数：地磁场的垂直分量传感器：外壳尺寸Φ65mm×150mm,硅油阻尼的自动调平系统（±1°范围内）里程：±19999nT ±0.5%（纳特）分辨率：1 nT地磁补偿范围：35,000 nT -55,000 nT粗调：1）35,000-40,000 nT2）40,000-45,000 nT3) 45,000-50,000 nT4）50,000-55,000 nT细调：5000 nT，10圈，线性连续可调转向差：≤±100 nT（水泡在记号圈内，探头自旋360°读数最大最小之差）电源：16只AA型镍氢可充电电池（1400mAH）整体耗电：约100mA工作环境温度：-10℃—+50℃显示方式：4½位液晶数字显示主机尺寸：190mm×65mm×230mm传感器支杆尺寸：Φ24mm×1075mm传输电缆： 2.5m主机重量： 2.0kg传感器重量：0.45kg三、成套性：1．CCM-4磁力仪主机1台2．CCM-4传感器1只3．专用充电器1只4．专用传感器三脚架1只5．专用传感器支杆1套6．主机—传感器电缆2条7．背带1条8．技术文件1）CCM—4磁力仪使用维护说明书1份2）CCM—4磁力仪检验卡1页3) CCM—4磁力仪装箱单1页4）CCM—4磁力仪检验合格证1张9．仪器包装箱1只四、操作使用方法：1．CCM-4磁力仪主机内配有专用镍氢可充电电池，使用前先按下主机面板上“电源”开关，并分别按下“电池”“+”和“-”，此时表头显示数字均应大于9.600，否则应对电池充电，其方法是：将仪器底部标有“充电，输出”字样插座上的黑色橡皮护罩拔下，将专用充电器的插头插入并顺时针旋紧锁圈，吧充电器电源插头接通220伏市电，此时充电器的电流表和电压表均应有显示，充若干小时后充电器面板左边的电流表指示变小或在零与350mA之间摆动，说明电池已充满，即可拔下充电器重复起始工作方法，检查电池电压是否满足工作条件，若满足即可投入使用。
磁通门磁力仪工作原理、结构与使用
磁通门磁力仪磁通门式磁敏传感器又称为磁饱和式磁敏传感器。
它是利用某些高导磁率的软磁性材料(如坡莫合金）作磁芯，以其在交直流磁场作用下的磁饱和特性及法拉第电磁感应原理研制的测磁装置。
这种磁敏传感器的最大特点是适合在零磁场附近工作的弱磁场进行测量。
传感器可作成体积小，重量轻、功耗低，既可测T、Z，也可测ΔT、ΔZ，不受磁场梯度影响，测量的灵敏度可达 0．01 nT，且可和磁秤混合使用的磁测仪器。
由于该磁测仪对资料解释方便，故已较普遍地应用于航空、地面、测井等方面的磁法勘探工作中，在军事上，也可用于寻找地下武器（炮弹、地雷等）和反潜。
还可用于预报天然地震及空间磁测等。
4.1磁通门式磁敏传感器的物理基础（一）磁滞回线和磁饱和现象铁磁性材料的静态磁滞回线，如图1．35所示。
在图中当磁化过程由完全退磁状态开始，若磁化磁场等于零，则对应的磁感应强度也为零。
随着磁化磁场H的增大，磁感应强度B亦增大，扭曲线OA段所示。
但当H增加到某一值Hs之后，B就几乎不随H的增加而增强，通常将这种现象称作磁饱和现象。
开始饱和点所对应的Bs、H。
，分别称作饱和磁感应强度和饱和磁场强度。
图1.35 静态磁滞回线示意图当H增加到Hs后，如使H逐渐减小下来，磁感应强度也就随之减小下来。
但实践证明，一般这种减小都不是按照AO所示的规律减小，而是按照AB所示的轨迹进行，并且当磁场H 减小到零时，磁感应强度B并不等于零，也就是说磁感应强度的变化滞后于磁场H的变化，这种现象称为磁滞现象。
当H由H S减小到零时，B所保留的值Br被称作最大剩磁，之所以叫最大剩磁是由于H 从小于Hs的不同值减小到零，其所对应的剩磁也是不同的，但以H从Hs减小到零时所对应的剩磁Br最大。
欲使剩磁去掉，就需加一个与原磁化磁场相反的磁场，如OC段所示。
线段OC即表示使磁感应强度B恢复到零时所需要的反向磁场强度，这一场强通常称为矫顽力，并用Hc表示。
最大剩磁Br饱和磁感应强度Bs饱和磁场强度Hs及矫顽力Hc是磁性材料的四个重要参数，在设计制造磁力仪器时，必须予以重视。
04磁力仪原理与结构
磁力仪的原理与结构4.１磁力仪概述通常把进行磁异常数据采集及测定岩石磁参数的仪器，统称为磁力仪。
为利用磁力勘探研究和勘查矿产资源,必须准确测量磁异常的量值,这就需要有高精度的仪器。
从20世纪至今，磁力勘探仪器经历了由简单到复杂,由利用机械原理到现代电子技术的发展过程。
按照磁力仪的发展历史，以及它应用的物理原理,可划分为:第一代磁力仪。
它是应用永久磁铁与地磁场之间相互力矩作用原理,或利用感应线圈以及辅助机械装置。
如机械式磁力仪、感应式航空磁力仪等。
第二代磁力仪。
它是应用核磁共振特性,利用高磁导率软磁合金,以及专门的电子线路。
如质子磁力仪,光泵磁力仪,及磁通门磁力仪等。
第三代磁力仪。
它是利用低温量子效应,如超导磁力仪磁力仪按其测量的地磁场参数及其量值，可分为:①相对测量仪器,如悬丝式垂直磁力仪等，它是测量地磁场垂直分量的相对差值；②②绝对测量仪器,如质子磁力仪等，它是测量地磁场总强度的绝对值；不过亦可测量梯度值。
若从磁力仪使用的领域来看,它们可分为：地面磁力仪、航空磁力仪、海洋磁力仪以及井中磁力仪。
下面为几种型号磁力仪照片ＣＳ2-６1型悬丝式垂直磁力仪Ｓcｉnｔrex公司ENVI质子磁力仪G858便携式铯光泵磁力仪G８５6F高精度的智能便携式磁力仪PMG－1质子磁力仪SM-5高精度铯光泵磁力仪４．2机械式磁力仪原理机械式是磁法勘探中最早使用的一类仪器。
19１5年阿道夫·施密特刃口式磁称问世，２０世纪30年代末,相继出现凡斯洛悬丝式磁称,其后它们成为广泛使用的二种地面磁测仪器。
它们都是相对测量的仪器。
因其测量地磁场要素的不同,又分为垂直磁力仪及水平磁力仪。
前者测量Z的相对差值，后者测量平面矢量Ｈ在二个方位上的相对值。
CＳ２-61型悬丝式垂直磁力仪基本结构——内部结构可分为四个部分：１．磁系;2.光系；3. 扭鼓和弹簧;４.夹固开关磁系受到地磁场垂直强度磁力(Ｚ）、重力(g）及悬丝扭力(τ）三个力矩的作用,当力矩相互平衡时,磁棒会停止摆动。
门禁磁力锁的原理
门禁磁力锁的原理门禁磁力锁是一种常见的电子门禁系统中的主要设备之一，它利用磁力原理来实现门的自动控制和保护。
磁力锁主要包括电磁锁、控制器和供电系统等部分。
本文将从磁力锁的工作原理、结构及组成部分、工作过程及优缺点等方面详细介绍门禁磁力锁的原理。
1. 工作原理门禁磁力锁的工作原理基于电磁学中的电磁感应现象。
磁力锁由电磁铁和铁板组成。
当门禁系统中的电磁锁通电时，电磁铁中的线圈会产生磁场。
此时，磁场会引起铁板上的铁簧片（也叫落锁片）受力，使得铁簧片与铁板之间产生吸附力。
当电磁锁断电时，磁场消失，铁簧片不再受力，门也就可以被打开。
2. 结构及组成部分门禁磁力锁的主要组成部分包括电磁锁本体、控制器和供电系统。
(1) 电磁锁本体：电磁锁本体是门禁磁力锁中的重要组成部分，通常由电磁铁和锁体组成。
电磁铁通常采用铁芯绕制的线圈，线圈的两端与外部供电电源相连。
锁体部分通常由铁板和铁簧片构成。
(2) 控制器：控制器是门禁系统中的核心设备，它负责控制电磁锁的开关状态。
门禁磁力锁的控制器通常采用电磁继电器、集成电路等电子元器件，通过读取门禁系统中的信号来判断是否开锁。
(3) 供电系统：供电系统为门禁磁力锁提供电能。
门禁磁力锁通常通过低电压直流供电，供电系统包括电源适配器、电池等部分。
3. 工作过程门禁磁力锁的工作过程一般分为开锁和上锁两个过程。
(1) 开锁：当控制器通过读取门禁系统中的信号判断开锁时，它会给电磁锁的线圈供电，电磁锁通电后产生磁场，磁场作用下铁簧片受力，与铁板之间产生吸附力，锁体关闭。
(2) 上锁：当控制器通过读取门禁系统中的信号判断上锁时，它会断开对电磁锁线圈的供电，电磁锁断电后磁场消失，铁簧片不再受力，与铁板之间的吸附力消失，门禁磁力锁的锁体打开，门被释放。
4. 优缺点门禁磁力锁相比传统的机械锁具有以下优点：(1) 快速开关：门禁磁力锁的开关速度非常快，可以实现即时开锁，提高了通行效率。
(2) 安全可靠：门禁磁力锁采用电磁原理，具有很高的防盗性能，使得门的安全性能更加可靠。
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磁通门磁力仪磁通门式磁敏传感器又称为磁饱和式磁敏传感器。
它是利用某些高导磁率的软磁性材料(如坡莫合金）作磁芯，以其在交直流磁场作用下的磁饱和特性及法拉第电磁感应原理研制的测磁装置。
这种磁敏传感器的最大特点是适合在零磁场附近工作的弱磁场进行测量。
传感器可作成体积小，重量轻、功耗低，既可测T、Z，也可测ΔT、ΔZ，不受磁场梯度影响，测量的灵敏度可达 0．01 nT，且可和磁秤混合使用的磁测仪器。
由于该磁测仪对资料解释方便，故已较普遍地应用于航空、地面、测井等方面的磁法勘探工作中，在军事上，也可用于寻找地下武器（炮弹、地雷等）和反潜。
还可用于预报天然地震及空间磁测等。
4.1磁通门式磁敏传感器的物理基础（一）磁滞回线和磁饱和现象铁磁性材料的静态磁滞回线，如图1．35所示。
在图中当磁化过程由完全退磁状态开始，若磁化磁场等于零，则对应的磁感应强度也为零。
随着磁化磁场H的增大，磁感应强度B亦增大，扭曲线OA段所示。
但当H增加到某一值Hs之后，B就几乎不随H的增加而增强，通常将这种现象称作磁饱和现象。
开始饱和点所对应的Bs、H。
，分别称作饱和磁感应强度和饱和磁场强度。
图1.35 静态磁滞回线示意图当H增加到Hs后，如使H逐渐减小下来，磁感应强度也就随之减小下来。
但实践证明，一般这种减小都不是按照AO所示的规律减小，而是按照AB所示的轨迹进行，并且当磁场H 减小到零时，磁感应强度B并不等于零，也就是说磁感应强度的变化滞后于磁场H的变化，这种现象称为磁滞现象。
当H由H S减小到零时，B所保留的值Br被称作最大剩磁，之所以叫最大剩磁是由于H 从小于Hs的不同值减小到零，其所对应的剩磁也是不同的，但以H从Hs减小到零时所对应的剩磁Br最大。
欲使剩磁去掉，就需加一个与原磁化磁场相反的磁场，如OC段所示。
线段OC即表示使磁感应强度B恢复到零时所需要的反向磁场强度，这一场强通常称为矫顽力，并用Hc表示。
最大剩磁Br饱和磁感应强度Bs饱和磁场强度Hs及矫顽力Hc是磁性材料的四个重要参数，在设计制造磁力仪器时，必须予以重视。
通常磁通门式磁敏传感器使用软磁性材料。
所谓软磁性材料，是指那些Hc小的磁性材料，特点是易去磁。
软磁性材料在仪器中是工作在周期性变化的磁场（一般为正弦交变磁场）中的，故其磁化过程是周期性进行的，其结果便形成动态磁滞回线（它与图1.35静态磁滞回线形状大致相同，面积比静态磁滞回线面积大些），由于动态磁滞回线的面积等于反复磁化一周所损耗的能量，所以动态磁滞回线的形状和大小随磁化磁场频率而变。
在动态磁场作用下，除磁滞损耗之外，还有涡流损耗和其它损耗。
这些损耗均与磁化磁场的频率有关。
磁通门式磁敏传感器设计中所用到的磁滞回线是动态饱和磁滞回线，（即磁滞回线中最大的一条回线）。
动态磁滞回线上各点对应的斜率，μd=dB/dH叫做该点的动态导磁率。
磁通门磁力仪是利用具有高导磁率的软磁铁芯在外磁场作用下的电磁感应现象测定外磁场的仪器。
它的传感器的基本原理是基于磁芯材料的非线性磁化特性。
其敏感元件是由高导磁系数、易饱和材料制成的磁芯，有两个绕组围绕该磁芯;一个是激励线圈，另一个则是信号线圈。
在交变激励信号f的磁化作用下，磁芯的导磁特性发生周期性饱和与非饱和变化，从而使围绕在磁芯上的感应线圈感应输出与外磁场成正比的信号，该感应信号包含f、2f及其它谐波成分，其中偶次谐波含有外磁场的信息，可以通过特定的检测电路提取出来。
1.坡莫合金片的磁滞迥线特点坡莫合金与一般的铁磁性物质比较，具有很高的导磁率(u=dB/dH)，比如国产IJ86型的坡莫合金，起始导磁率u0=150000CGSM单位。
很小的矫顽磁力(Hc)和很小的饱和磁场(Hs)，因此坡莫合金的磁滞回线窄而且陡，但是一般的铁磁性物质的磁滞回线宽而且缓，如图3一l和3一2所示。
分析坡莫合金的磁滞迥线可以知道，当外磁场有微弱变化时候，就会引起磁感B的显著变化，可以说磁感应强度B对外磁场H的变化有放大的作用，或者说坡莫合金对外磁场感觉灵敏。
由于坡莫合金磁滞迥线所包含的面积很小，可以近似地看成一条曲线，B随H 的变化特点就与一般铁磁性物质所表现者有所不同了。
2.偶次谐波的产生在无外磁场状况下，当初级线圈中供一个交流电压E=Em*COSwt时，则在坡莫合金中将产生一个交变磁场表达式如下:H= 一H m coswt其中H m>H s 饱和磁场由于H随时间变化将引起B随时间变化，当一Hs<H<HS时，B--H曲线可以近似看作直线，故在这一段时间B随时间的变化是正弦波形。
当H≥Hs时，B达到饱和值Bm，保持一个常值，因此曲线顶部是平的，并且正负半周的振幅相等，保持B>Bm的这段时间也相等。
从B曲线来看，相当于一段失真的正弦曲线。
此曲线可以看成由基波和三次谐波合成。
如图3一3所示。
当有外磁场存在时，作用在坡莫合金的总磁场为:H=H 0+H m COS θ 其中(H 0十Hm)>Hs同样在一HS<H<Hs 时，B--H 曲线可以近似看作直线，这一段B 随时间变化是正弦波形的。
H>Hs 时，B 达到饱和值。
由于磁场的变化是在外磁场Ho 的基础上变化的，所以在H 与Ho 同向时，B 先达到饱和，保持在常值Bm 的时间比较长，当H 与Ho 反向时，B 保持在常值Bm 的时间比较短。
这个B 随时间变化的曲线由于顶部是平的，可以看作是其基波和三次谐波合成，但是由于正负半周不对称，还应该有二次谐波的成分，这个二次谐波的曲线和外磁场的存在有关，如图3一4所示。
括弧内由于Hm>(Hs+Ho)，按二项式定理展开，并略去(Hs+Ho)/Ho 的4次方以上的高次项，经过整理后得到:H mwSnKuHsb 82-=H 0式中右端除了Ho 以外都为与灵敏元件绕制等有关的常数，可见输出电压振幅与外磁场H 。
成正比。
3.3环型芯磁通门传感器的工作原理单线圈型磁通门传感器的激励线圈和感应线圈使用同一组线圈，产生的感应电压含有很大并且又无益的基波分量。
为了抑制这些基波信号的干扰，出现了环型和管型等其他结构的传感器。
环型传感器可以看成双棒型传感器的延伸，并且形成了闭合回路，因为它激励磁场在左右两边对称的磁芯中心大小相等、而且方向相反，所以产生的感应电压的基波分量相互抵消。
因此环型磁通门传感器输出的感应电压大小为:由上式表明，在这样的传感器中，理论上激励磁线圈都不产生感应电压，激励磁场存在只是使磁芯的导磁系数发生周期性的变化。
坡莫合金磁芯在交变磁场的激励下，它的导磁系数随时间发生周期性变化，当还没有被磁化到饱和的时候，导磁系数很大，磁通的闸门打开，磁通量很大;当磁芯饱和的时候，导磁系数很小，闸门关闭，磁通量就很小。
当平行于感应线圈轴向有外磁场存在的时候，感应线圈内部的磁通量也发生周期性的改变，外磁场受到周期性变化的磁通的调制，在感应线圈两端感应出电压，用合适的方法测量该感应电压就能够得出外磁场的大小。
由于两个半芯的二次谐波电压的频率、振幅和相位都一样，因此灵敏元件的总输出振幅电压为2倍二次谐波电压振幅，即:磁通门磁力仪的主要性能1.分辨率磁通门磁力仪的分辨率(对微弱信号变化量的反应能力)相当高，一般可以达到1—10nT，相当于地磁场强度的0.00001—0.0001倍。
特殊制造的磁通门磁力仪的分辨率可以达到0.001nT，因此可以用于测量地磁脉动。
卫星载磁通门式向量磁力仪的分辨率因量程而异，在测量弱磁场的时候分辨率可以达到0.002nT。
限制分辨率的主要因素是电子线路前置放大器的噪声以及探头的灵敏度和噪声。
2.测量范围磁通门磁力仪的测量范围是—65000到65000nT之间。
为了提高灵敏度和免受磁化产生永久磁场，磁通门磁力仪的探头铁芯由高导磁率软磁材料制作。
这些材料的饱和磁场强度Hs只有0.0001T左右。
如果待测磁场达到或超过这个强度，激励磁场的调制功能就明显受限，被测磁场更强时，甚至可以将铁芯磁化，必须退磁才能消除剩磁。
所以，磁通门磁力仪被认为只适用于弱磁场的测量，3.频率响应磁通门磁力仪频率响应范围大约在10Hz以内，一般适用于测量缓慢变化的稳恒磁场。
监测交变，脉动或扰动磁场时，需要特殊制作的磁强计。
二、磁通门式磁敏传感器的二次谐波法测磁原理一般地说，磁通门传感器的磁芯几何形状有下面几种：在闭合式磁芯中，有长方形磁芯、跑道形磁芯、圆形磁芯三种；在非闭合式磁芯中，有长条形单磁芯和长条形双磁芯两种。
从这几种磁芯的性能来说，以圆形较好，跑道形次之。
在地球物理的磁法勘探的测量中，用跑道形磁芯较多。
下面就以跑道形磁芯为例来分析磁通门式磁敏传感器的测磁原理及有关问题。
（一）长轴状跑道形磁芯如图1．37所示，一般沿长轴方向的尺寸远大于短轴方向的尺寸，故当沿长轴方向磁化时，要比沿短轴方向磁化时的退磁作用及退磁系数小得多。
这样，就可以认为跑道形磁芯仅被沿长轴方向的磁场所磁化。
在实践中，亦仅测量沿长轴方向的磁场分量。
图1．37 跑道形磁芯结构示意图L—灵敏元件架；2—初级线圈；3—输出线圈；4—坡莫合金环若在跑道形磁芯的彼此平行的两长边上，分别绕一组匝数相同的线圈w1、w2则同向串联在一起作为激励线圈；在w1、w2的外边绕一公用的测量线圈（称作讯号线圈）w S，则当在激励线圈w2通入一正弦交变电流 I~＝I M Sinωt时，假定由w1产生的磁场为 H1~＝HmSinωt，那么，在w2中必然产生一个磁场为H2~＝-HmSinωt。
由图1．37可见，对于激励交变场来讲，其磁路为一闭合磁路，故没有退磁作用，对于正弦交变磁场来说，导磁率即为材料的动态相对导磁率μ’，由于μ’高达几十万，而在真空中的动态相对导磁率近似为1，所以，w1及w2所产生的磁力线在磁芯未达到饱和之前，均可视为无漏磁的通过整个闭合磁路的。
作用于两长边的交变磁化磁场，可分别等效为：H1~ = 2Hmsinωt; H2~= - 2Hmsinωt对于被测恒定地磁场He来讲，其磁路是一开断磁路，并有退磁场Hd的存在。
故磁芯对外加恒定磁场He的有效导磁率，是物体的动态相对导磁率μd’磁性材料的动态磁滞回线形状比较复杂，极难用一简单数学模型加以描述。
但为了对探头进行理论分析，并进行具体计算，必须把实际的软磁性材料的最大动态磁滞回线加以近似化、理想化，即用一个足以表征其特性（饱和特性）的模型来表示之。
图1.38中的三折线模型，就是常用的一种。
图1.38 传感器测磁原理图当外加磁场He＝0时，作用于磁芯两长边的总磁化磁场仅是交变磁化磁场，但如果两个激励线圈的匝数w1=w2则H1~＝2HmSinωt=-H2~，再假定磁芯的两长边的几何尺寸及电磁参数完全相同，测量线圈的安装位置也非常对称时，则在长边1和长边2中产生的通过测量线圈的磁通量，每时每刻都大小相等、方向相反，从而使通过测量线圈的总磁通量恒等于零。