磁性设备的原理与使用
磁的三条原理及应用知识点
磁的三条原理及应用知识点1. 磁的三条原理磁的三条原理是指磁石所具有的三个基本性质，分别为磁的吸引、磁的排斥和磁的矫直。
1.1 磁的吸引磁的吸引是指磁石之间的相互吸引力。
当两个磁石的北极和南极相对时，它们会互相吸引，产生吸引力。
这是因为磁性物质中的磁性粒子会受到磁场的作用，使得它们排列有序并产生吸引力。
1.2 磁的排斥磁的排斥是指磁石之间的相互排斥力。
当两个磁石的北极或南极相对时，它们会互相排斥，产生排斥力。
这是因为同样极性的磁性粒子会互相排斥，使得它们保持一定距离不会靠在一起。
1.3 磁的矫直磁的矫直是指磁石具有矫正其他磁性物体的能力。
当一个磁石接触到其他磁性物体时，它可以改变该物体中磁场的排列，使得其磁场沿着磁石的磁场方向排列，从而使得该物体具有类似于磁石的性质。
2. 磁的应用知识点磁的三条原理在实际应用中有着广泛的应用，以下是一些常见的磁的应用知识点。
2.1 电动机电动机是利用电流和磁场相互作用产生机械运动的装置。
电动机内部通常包含一个旋转部件（一般是转子）和一个定子。
通过在定子上施加电流，产生磁场，这个磁场和转子上的磁场相互作用，产生力矩，推动转子转动。
这种原理被广泛应用在各种机械设备中，如电风扇、洗衣机、电动汽车等。
2.2 磁存储磁存储是一种常见的数据存储方式，被广泛应用在硬盘、磁带等设备中。
这种存储方式基于磁性材料的特性，通过改变磁性材料中磁场的排列，从而表示不同的数据。
读写磁存储设备时，会利用磁头来感应磁场的变化，并转化为电信号进行数据的读取和写入。
2.3 磁共振成像磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging，MRI）是一种医学影像技术，通过对人体或其他物体产生强磁场，并利用梯度磁场和射频脉冲产生的磁场来感应不同组织中的磁共振信号，从而得到高分辨率的影像。
磁共振成像在医学诊断中有着广泛的应用，可以用于检测和诊断人体内部的疾病和异常。
2.4 磁力传感器磁力传感器是一种利用磁场变化来感应和检测物体位置和运动的传感器。
磁学在生活中的应用及原理
磁学在生活中的应用及原理引言磁学是研究磁场及其相互作用的科学，它在生活中有广泛的应用。
本文将介绍磁学在生活中的一些常见应用，以及相关的原理。
磁学在电子产品中的应用•电磁铁：电磁铁是一种利用电磁效应产生强大磁场的装置。
它广泛应用于各种电子产品中，如电磁吸盘、电动铁门等。
•扬声器：扬声器是一种将电信号转换为声音的设备。
其工作原理是通过电流使线圈产生磁场，磁场与永磁体相互作用产生震动，从而产生声音。
•磁盘驱动器：磁盘驱动器是存储设备，使用磁性材料制成的磁盘储存数据。
数据通过磁头读取和写入磁盘表面的磁区，其中涉及磁场的生成与检测。
•磁卡/磁带：磁卡和磁带是一种通过磁性记录信息的存储媒介。
磁卡广泛应用于银行卡、门禁卡等，磁带曾是音乐和数据存储的重要手段。
磁学在医学中的应用•MRI扫描：MRI（磁共振成像）是一种利用磁场和无线电波产生图像的医学检查技术。
在MRI扫描中，患者置身于一个强大的磁场中，磁场对人体水分子的核磁共振现象进行探测，从而生成身体部位的详细图像。
•心脏起搏器：心脏起搏器是一种用于治疗心脏节律失常的医疗设备。
它利用磁性材料制作的电磁线圈产生磁场，通过植入体内将磁场转化为电能，从而维持心脏正常的节律。
•磁疗：磁疗是一种利用磁场来改善人体健康的疗法。
它通过磁场的刺激，促进血液循环、缓解疼痛和炎症等，常常用于慢性疼痛和关节炎等疾病的辅助治疗。
磁学在交通工具中的应用•磁悬浮列车：磁悬浮列车是一种利用磁力浮起和推动列车运行的交通工具。
它利用通过线圈产生的磁场与轨道上的磁场相互作用，从而使列车悬浮并前进。
•电动汽车：电动汽车利用电能驱动车辆运行，其中涉及到电动机和电池的工作原理。
电动机通过电流在线圈产生磁场，与永磁体或电磁铁相互作用，从而转动车轮推动汽车前进。
•地磁导航：某些导航系统利用地球的磁场方向与强度来确定方向。
这种导航系统可以在没有卫星信号的情况下提供准确的导航信息，常被用于探险、山地导航等环境中。
磁力转盘原理生活中的应用
磁力转盘原理生活中的应用1. 什么是磁力转盘磁力转盘是一种利用磁力原理实现转动的装置。
它由一个转盘和若干个磁铁组成。
当磁铁与转盘接触时，由于磁力的作用，磁铁会产生一个旋转的力矩，从而使转盘转动。
2. 磁力转盘的原理磁力转盘的运行原理是利用磁铁之间的吸引和排斥力。
当两个磁铁的磁性相同时，它们会产生相互的排斥力，反之则会产生相互的吸引力。
在磁力转盘中，磁铁的磁极会与转盘上的磁铁相互作用，产生一个旋转的力矩，使转盘转动。
3. 磁力转盘在生活中的应用3.1 玩具磁力转盘广泛用于各种玩具中。
例如，磁力转盘可以用于制作磁力拼图，孩子们可以通过调整磁铁的位置，使拼图上的图案变为完整的图片。
此外，磁力转盘还可以用于制作磁力乐园，孩子们可以通过移动磁铁，使乐园中的设施进行转动、变形，增加了玩乐的趣味性。
3.2 生活家居磁力转盘还可以在生活家居中得到应用。
例如，在厨房里，可以使用磁力转盘来制作可旋转的调料架，方便取用各种调料。
在书房中，可以使用磁力转盘来制作可旋转的笔筒，方便取用不同类型的笔。
3.3 办公场景磁力转盘在办公场景中也有一定的应用。
例如，在会议室中，可以使用磁力转盘来制作可旋转的白板，方便不同方向的讨论和写字展示。
此外，磁力转盘还可以用于制作桌面上的文件夹转盘，方便获取不同文件夹中的文件。
3.4 机械设备磁力转盘还可以在机械设备中得到应用。
例如，在自动化生产线中，可以使用磁力转盘来实现零件的转运和分拣，提高生产效率。
另外，磁力转盘还可以用于制作电动玩具或机械装置中的转动部件。
4. 总结磁力转盘利用磁力原理实现了转动的功能。
在生活中，磁力转盘被广泛应用于玩具、生活家居、办公场景和机械设备中。
它不仅增加了产品的趣味性和实用性，还提高了生活和工作的效率。
通过不断创新和应用，磁力转盘在未来也有着更广阔的发展前景。
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。
磁场在生活中的应用及原理
磁场在生活中的应用及原理一、磁场的基本原理磁场是一种物理现象，它是由物体所带电流产生的。
当电荷运动时，会在周围产生磁场，磁场具有方向和强度。
磁场的方向是垂直于电流的方向，可以通过右手定则确定。
磁场的强度由磁通量密度来表示，单位是特斯拉(T)。
二、磁场在生活中的应用1. 电磁铁电磁铁是一种应用磁场原理的设备，它通常由绕线和铁芯组成。
绕线通电时，产生的磁场使铁芯具有磁性，从而可以吸引或释放物体。
电磁铁广泛应用于电梯、电磁闸、电磁离合器等设备中。
2. 声音放大器声音放大器中的扬声器使用了磁场原理。
扬声器的振动膜上绕有线圈，当电流通过线圈时，会在振动膜周围产生磁场。
磁场的变化与电流的变化相对应，从而使振动膜产生振动，进而产生声音。
3. 磁共振成像磁共振成像是一种常见的医学成像技术，它利用了磁场原理。
在磁共振成像中，患者被置于强磁场中，通过对其施加不同的脉冲磁场，可以得到人体内部的高分辨率图像，用于检查和诊断。
4. 磁性材料分离在工业领域，磁性材料分离也是一种磁场应用的方式。
通过利用磁场对磁性材料的吸引力，可以将混合物中的磁性材料分离出来。
这种方法广泛应用于矿石的提取、废弃物的处理等方面。
5. 电动机电动机是利用磁场的相互作用产生力矩，将电能转换为机械能的设备。
电动机的关键部分是由绕组和磁体组成的转子和定子。
当绕组通电时，由于电流在磁场中受力的作用，转子会受到扭矩而运动。
三、磁场的原理解析磁场的产生是由带电粒子运动产生的，粗略地可以理解为周围带电粒子相互作用所引起的力。
磁场的方向可以通过右手定则确定，即将右手握住电流方向的线，拇指所指的方向就是磁场方向。
磁场的强度由磁通量密度来表示。
磁通量密度是指通过垂直于磁场的单位面积的磁通量。
磁通量是磁场线穿过给定面积的总数，与磁场的强度成正比，与面积成反比。
磁场的作用有吸引和斥力。
当两个磁体相互靠近时，如果它们的磁场方向相同，它们会互相吸引；如果磁场方向相反，则会互相斥力。
磁吸原理的应用
磁吸原理的应用1. 简介磁吸是指利用磁力使物体吸附在一起的现象和方法。
磁吸原理的应用十分广泛，涵盖了多个领域。
本文将介绍磁吸原理的应用以及其在不同领域中的具体应用案例。
2. 磁吸原理的描述磁吸原理是建立在磁场的基础之上的。
当物体中存在磁性物质（如铁、钢等）时，磁性物质会受到磁场的作用而产生磁力。
这种磁力可以用来吸附其他物体。
磁吸原理是一种非接触式的吸附方法，可以在不产生机械接触的情况下实现吸附的效果。
3. 磁吸原理的应用案例3.1. 磁吸装置磁吸装置是利用磁吸原理制作的吸附装置。
其主要由磁性材料和磁场产生器组成。
磁性材料通常是钢、铁等具有磁性的材料，而磁场产生器则可以是电磁铁、永磁体等。
磁吸装置可以用于吸附金属材料、磁性粉末等。
3.2. 磁吸门锁磁吸门锁是一种利用磁吸原理来控制门的开关的设备。
它由门体、门框和磁性装置组成。
在门体和门框的相互吸附力的作用下，门可以实现自动关闭或打开的功能。
磁吸门锁被广泛应用于门禁系统、安全门等领域。
3.3. 磁吸悬浮列车磁吸悬浮列车是一种利用磁吸原理实现列车悬浮运行的交通工具。
它采用了电磁力来产生列车与轨道之间的吸附力，从而使列车悬浮在轨道上运行。
磁吸悬浮列车具有高速、平稳、低噪音等特点，被认为是未来城市交通的一种重要发展方向。
3.4. 磁吸式磨石刀具磁吸式磨石刀具是一种利用磁吸原理将磨石固定在刀具上的设备。
传统的磨石刀具需要手动固定磨石，而磁吸式磨石刀具则可以通过磁力将磨石吸附在刀具上，从而提高了磨刀的效率和便利性。
3.5. 磁吸式手机支架磁吸式手机支架是一种利用磁吸原理将手机固定在支架上的设备。
它由磁性支架和手机磁铁片组成。
用户只需要将手机磁铁片粘贴在手机背面，然后将手机放在磁性支架上，便可以轻松固定手机。
磁吸式手机支架被广泛应用于车载支架、桌面支架等场景。
4. 总结磁吸原理是一种非接触式吸附方法，能够实现物体的快速吸附和释放。
磁吸原理的应用非常广泛，包括磁吸装置、磁吸门锁、磁吸悬浮列车、磁吸式磨石刀具和磁吸式手机支架等。
磁性定位器 (2)
磁性定位器介绍磁性定位器是一种利用磁力原理进行定位和定位导航的装置。
它通常由一个磁性体和一个磁力感应设备组成。
磁性定位器广泛应用于各个领域，如室内导航、自动驾驶、工业制造等。
本文将介绍磁性定位器的工作原理、应用场景以及未来发展趋势。
工作原理磁性定位器的工作原理基于磁力感应技术。
它利用地磁场或通过人工布置的磁场来定位和导航。
磁性定位器通常由以下几个部分组成：1.磁性体：磁性体通常是一个强磁导体，如铁、钕铁硼等。
它会在地磁场或人工产生的磁场中产生磁力。
2.磁力感应设备：磁力感应设备用于检测磁性体产生的磁力，并将其转化为电信号。
常见的磁力感应设备有霍尔传感器、磁力计等。
3.控制系统：控制系统用于处理磁力感应设备输出的信号，并进行定位和导航计算。
磁性定位器的工作过程如下：1.感应磁场：磁性定位器感应地磁场或人工产生的磁场。
2.产生磁力：磁性体在感应的磁场中产生磁力。
3.感应信号：磁力感应设备检测磁性体产生的磁力，并将其转化为电信号。
4.信号处理：控制系统接收磁力感应设备输出的信号，并进行定位和导航计算。
5.定位导航：通过分析和处理信号，控制系统确定磁性体的位置和导航信息，如方向、速度等。
应用场景1.室内导航：磁性定位器可以用于室内导航，例如在大型商场、机场等场所为用户提供定位和导航服务。
用户只需携带配备磁性定位器的设备，即可轻松找到目标位置。
2.自动驾驶：磁性定位器可以用于自动驾驶车辆的定位和导航。
通过在道路上布置磁体，自动驾驶车辆可以准确识别位置和方向，并做出相应的驾驶决策。
3.工业制造：磁性定位器在工业制造中也有广泛应用。
例如，在装配线上使用磁性定位器可以对零部件进行定位和导航，提高生产效率和质量。
4.环境监测：磁性定位器可以用于环境监测，例如监测地磁场的变化，分析地壳运动、地震等情况，提供预警和应急措施。
未来发展趋势随着科技的不断进步，磁性定位器也在不断发展。
未来，我们可以预见以下几个发展趋势：1.精度提升：磁性定位器的定位和导航精度将不断提升，满足更高精度定位和导航需求。
磁学的应用及原理是什么
磁学的应用及原理是什么1. 引言磁学，又称为磁性学，是研究磁场、磁性物质和磁性现象的科学学科。
磁学不仅在日常生活中有着广泛的应用，例如电磁吸盘、磁力驱动器等，还在众多领域中起着重要作用，如电子工业、磁医学和磁记录等。
本文将介绍磁学的应用及其基本原理。
2. 磁学的基本原理磁学的基本原理可以归结为磁场、磁力和磁性物质之间的相互作用。
•磁场：磁场可以通过电流在导体中产生。
根据安培定律，电流会在其周围产生磁场，磁场的强度和方向由电流的大小和方向决定。
•磁力：磁力是磁场对磁性物质的作用力，其方向始终垂直于磁场和磁性物质的方向。
根据洛伦兹力定律，磁力的大小与磁场强度、电荷的速度和磁场与速度之间的夹角有关。
•磁性物质：磁性物质可以被磁场吸引或排斥，其磁性主要来源于内部的微观磁矩。
磁矩指的是物质中每个微观磁性原子产生的磁场的矢量和。
磁性物质可以分为铁磁性、顺磁性和抗磁性。
3. 磁学的应用3.1 磁医学磁医学是利用磁力对人体进行诊断和治疗的学科。
以下是其中一些磁医学的应用：•核磁共振：核磁共振（NMR）利用磁场和无线电波探测人体内部结构。
它可以提供高分辨率的图像，并在医学诊断中起到关键作用。
•磁共振成像：磁共振成像（MRI）是利用磁场和无线电波产生人体内部结构图像的技术。
MRI对诊断脑部疾病、肌肉骨骼问题和软组织损伤等方面具有广泛应用。
•磁控放药：磁控放药是利用磁力来操控药物在体内的释放和定位。
通过在药物中加入磁性纳米颗粒，可以利用外部磁场来控制药物的释放和靶向给药。
3.2 磁记录技术磁记录技术是利用磁性物质记录和储存信息的技术。
以下是其中几种应用：•磁带：磁带是一种利用磁颗粒进行数据存储和传输的介质。
磁带在数据备份、音频录制和视频储存等方面具有广泛应用。
•硬盘驱动器：硬盘驱动器是一种利用磁性圆盘进行数据存储和读取的设备。
硬盘驱动器被广泛应用于个人电脑、服务器和数据中心等领域。
•磁性存储器：磁性存储器是一种用于存储电脑数据的设备，例如磁盘和磁道。
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G G G G G G G G ∂r ' ∂H (r ', t ) ∂H (r ', t ) ∂r ' = ⋅ = ∇H (r ') ⋅ ∂t ∂r ' ∂t ∂t
只有z方向分量
振 动 样 品 磁 强 计
检测线圈－感应电动势－磁矩
两个关于线圈的假设：（永远适用）
1. 检测线圈位置固定； 2. 样品沿固定方向（X或者Y）磁化。 感应电动势－磁矩－驱动方式－线圈位置的关系如下：
样品架 1
MPMS的磁矩检测系统
样品架 样品架
为什么要调节样品的中心位置
Straw-like
VSM、ACMS与MPMS的比较
VSM的作业题目
振 动 样 品 磁 强 计
振动样品磁强计的发展历史
VSM13
1956， G. W. van Oosterhout, Appl. Sci. Res., B6, 101-104 (1956) 1956， S. Foner, Rev. Sci. Instrum., 27, 548 (1956) 1959， S. Foner, Rev. Sci. Instrum., 30, 548-557 (1959) 1975， 被IEC(国际电工委员会)推荐为测量铁氧体材料 饱和磁化强度的标准方法之一 1960s，锁相放大技术(1930s)的使用 1980s，自动控制技术的广泛使用
ε(t)
电磁感应4
t t0 t1
冲 冲 磁 磁 电 电
击 击 强 强 动 动
法 法 计 计 法 法
感应（测量发电机）法 感应（测量发电机）法
电 子 积 分 器、数 字 积 分 器
各种自动直流磁性测量仪器 各种自动直流磁性测量仪器
测量线圈与信号检测
各种磁强计
冲 击 法
最具原理性的磁性测量方法
冲击法1
B ( H , T , t , Z ) = H + 4πM ( H , T )ຫໍສະໝຸດ ⋅ ξ ( Z ) 1. 均匀磁场：
2. 样品提拉系统： ξ ( Z ) = 1 3. 信号采集系统： 4. 测量控制系统
1 M (H ,T ) = 2K
ξ (Z ) = 0
∆φ = 2 K ⋅ M ( H , T )
∫ ε dt
超导量子干涉器件SQUID
SQUID：
Superconducting QUantum Interference Device
利用环境磁场对 Josephson 结中两个超导体的电 子波函数位相的调制作用，实现对环境磁场的测 量。一般有DC SQUID（双或者多Josephson结） 和RF SQUID（单Josephson结）两种类型。
磁性测量中的几个问题 第三部分：现有设备
VSM的鞍区和镜像效应 MPMS的样品安装与弱信号测量 PPMS_ACMS的问题讨论
磁性测量讲座2007年
磁学国家重点实验室
重 点
• 原理：电磁感应原理 • 设备：测量线圈与信号检测 • 操作：样品位置与样品安装 • 注意：超导磁体的残余磁场 • 故障：解决方法
电 磁 感 应 原 理
Faraday Law of Electromagnetic Induction
电 磁 感 应 原 理
磁通量 Φ
电磁感应1
面积 A
K K Φ = ∫ B ⋅ dS
S
K K ∂D ∇ × H = j0 + ∂t
K ∇ ⋅ D = ρ0 K K ∂B ∇×E = − ∂t K ∇⋅B = 0 K
为什么要振动样品？ 磁偶极子的方向：？
振 动 样 品 磁 强 计
检测线圈－感应电动势
Z
VSM4
ae
j ωt
a f(ω)
G G G r '(t ) = r + ae jωt k G G G jωt = xi + yj + ( z + e )k
设线圈面积为S，匝数为N
N
感应电动势 感应电动势
G G ∂Φ ∂H (r ', t ) G ε (t ) = − = − µ0 ∑ ∫ ⋅ dS S ∂t ∂t i =1
PPMS_ACMS原理
• 直流磁性测量－提拉法 • 交流磁化率的测量
M
dM ( H , T ) χ= dH
H
M AC ( H DC , T , f , t , hAC ) = χ AC ⋅ hAC sin ωt
ω ≠0 ω =0
ACMS原理
χ ' = χ cos ϕ χ = χ '2 + χ "2 ⇔ χ " = χ sin ϕ ϕ = arctan( χ " / χ ' )
一般来说，厂家给出的灵敏度无法在实际中达到。？
VSM21
影响信号检测的因素： 1、仪器本身的计量性能；2、样品架的本底信号
dφ Vx = dt
Vx = kM m
尽量减小样品杆的信号 尽量使样品杆质量均匀
不用线圈如何？
9 使用磁场（自由空间磁通）传感器？ 完全可以！ ？ 必须解决的问题： 1. 能够扣除磁化磁场等杂散磁场的影响 2. 必须可以即时响应磁通的变化 3. 必须能够对磁矩进行定标 4. 必须有满足测量要求的灵敏度
提 拉 样 品 磁 强 计
ESM的原理：积分式磁强计 ε
－
ESM1
dΦ ε (t ) = dt
+
t
0 t0 2t0
1. 1. 提拉速率：高 提拉速率：高 2. 2. 使用积分器 使用积分器 3. 3. 磁矩定标： 磁矩定标：Ni Ni 4. 4. 灵敏度低于 灵敏度低于VSM VSM 5. 5. 开路测量 开路测量
H线圈
冲击检流计
dα dα J 2 +ρ + wα = B0 ANi dt dt
2
J为转动惯量，α为偏转角， ρ为阻尼系数 w为扭转系数，B0为磁感应强度， A和N为面积和匝数，i为瞬时电流
样品
B线圈
冲 击 法
应尽量满足的条件－灵敏度
1. 1. 脉冲电流完毕之后，电流计线圈开始转动： 脉冲电流完毕之后，电流计线圈开始转动： 电流计线圈的转动惯量越大，越满足此条件。 电流计线圈的转动惯量越大，越满足此条件。 2. 2. 检流计处于临界阻尼状态； 检流计处于临界阻尼状态； 检流计比较慢地达到最大读数，很快降为零。 检流计比较慢地达到最大读数，很快降为零。 3. 3. 被测磁通应尽量为瞬时变化： 被测磁通应尽量为瞬时变化： 非瞬时变化引入很大的误差。 非瞬时变化引入很大的误差。 4. 4. 线圈的自由振荡周期要远大于磁通变化的时间 线圈的自由振荡周期要远大于磁通变化的时间 一般在 10 倍以上。 一般在 10 倍以上。 5. C 5. 需要测定冲击检流计的冲击常数 需要测定冲击检流计的冲击常数 C Φ Φ 使用互感系数 M 已知的互感线圈。 使用互感系数 M 已知的互感线圈。
冲击法2
冲击法的使用
• 教学演示实验：电磁感应定律 • 工业：发电机 • 工业：磁体的磁性能测量
迴线仪：永磁材料的永磁性能检测 中国计量科学研究院
HG－500
美国KJS公司
德国Magnet－Physik公司
NIM－2000系列
Permagraph系列
VSM的设计理念
• 为什么要振动样品？ • 为什么要使用双线圈？四线圈？ • 为什么要调节鞍区？ • 为什么要定标磁矩？
检测磁矩的最终表达式
感应电动势
ε (t ) = Em cos ωt
VSM6
电压有效值
Vx = kM m
必须满足的条件：（确保永远适用）
1. 检测线圈尺寸、位置固定； 2. 样品沿固定方向（X或者Y）磁化； 3. 4. 样品尺寸与线圈位置：满足磁偶极子条件 有足够大的“鞍点区”
VSM的灵敏度
灵敏度：取决于最小量程
磁通量 Φ
K K Φ = ∫ B ⋅ dS
S
1. 1. 如何产生变化的磁通 如何产生变化的磁通 2. 2. 如何测量变化的磁通 如何测量变化的磁通
电 磁 感 应 原 理
必须明确的几个问题
1 、变化的磁通 1 、变化的磁通 2 、检测线圈 2 、检测线圈 3 、磁矩定标 3 、磁矩定标
电磁感应3
电 磁 感 应 原 理
提 拉 样 品 磁 强 计
ESM的构成
∆φ = ∫
S
ESM2
G G G G B( H 2 , T2 , t 2 , Z 2 ) ⋅ dS − ∫ B ( H1 , T1 , t1 , Z1 ) ⋅ dS
S
其中， B ( H , T , t , Z ) = H (t , Z ) + 4πM ( H , T , t , Z )
VSM5
G G G 3M m µ 0ω ∂[∇f Z (r )] 2 j 2ωt j ωt + ... ε (t ) = − dS ⋅ ∇f Z (r )ae + ae ∑ ∫ S ∂Z 4π i =1
N
G xz 式中 f Z (r ) = 5 , 为检测线圈位置函数 r
振 动 样 品 磁 强 计
SQUID 1
MPMS－7型超导量子磁强计介绍 M P M S － 7
MPMS MPMS只是超导量子磁强计的一种 只是超导量子磁强计的一种
System Measurement Properties Magnetic
最大磁场：7特斯拉
检测 1
MPMS-7型超导量子磁强计介绍
纵向探测系统：Longitudinal Moment Detection System
χ = χ DC
χ′′ > 0
超导量子磁强计
Superconducting Quantum Interference Device Magnetometer (SQUID Magnetometer)