磁通门磁力仪工作原理、结构与使用

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磁通门磁力仪原理

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。

磁通计的工作原理

磁通计的工作原理

磁通计的工作原理磁通计是一种用于测量磁通量的仪器,其工作原理基于法拉第电磁感应定律。

磁通计的应用范围非常广泛,例如在电力工业中用于测量变压器、电机等设备的磁通量,以及在科学研究中用于测量磁场的强度和方向等。

磁通计的基本结构包括磁环、线圈、表头等部分。

其中,磁环是由高导磁率的材料制成,其作用是将磁通线集中于磁环内部,从而使得线圈中的感应电动势最大化。

线圈则是由绝缘的铜线或铝线绕制而成,其作用是接收磁通线并产生感应电动势。

表头则是用于显示磁通量大小的仪表。

磁通计的工作原理可以分为两个部分:磁通线的产生和磁通线的测量。

首先是磁通线的产生。

当磁通计的磁环周围存在一个变化的磁场时,磁环内部就会产生一个磁通线。

这个磁通线会穿过磁环并经过线圈,从而在线圈中产生一个感应电动势。

感应电动势的大小与磁通线的变化率成正比,即磁通线变化越快,感应电动势就越大。

其次是磁通线的测量。

当线圈中产生感应电动势时,这个电动势就会通过导线传输到表头上。

表头会将这个电动势转换为一个电压信号,并将其显示在仪表上。

由于感应电动势的大小与磁通量成正比,因此我们可以通过测量表头上的电压信号来确定磁通量的大小。

需要注意的是,磁通计的测量结果受到许多因素的影响,例如磁环的尺寸、线圈的匝数、线圈的位置等。

因此,在使用磁通计进行测量时,需要根据实际情况进行校准和修正,以确保测量结果的准确性和可靠性。

总之,磁通计是一种非常重要的测量工具,其工作原理基于法拉第电磁感应定律。

通过测量磁通量的大小和方向,我们可以更好地了解磁场的性质和行为,从而在实际应用中取得更好的效果。

CCM-4磁力仪使用说明书

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。

磁通门原理

磁通门原理

磁通门原理
磁通门原理(Magnetic-Gate Principle)是一种利用磁场和电流的特殊原理来控制电子元件的工作方式。

它可以用来控制电子设备的输入,输出,功率,反应速度等。

磁通门原理是基于电磁学原理。

它假定当一个电流沿着一个磁场线时,磁场线会产生一个磁通,从而影响电流的流动。

因此,当磁场线被改变时,电流的流动也会被改变,从而改变电子元件的状态。

磁通门原理是利用磁场和电流的协同作用来控制电子元件的工作方式的基本原理。

磁场通过磁铁,线圈或其他磁性物体产生,而电流则是指一种电子元件的某种特性,例如电压、电流等。

当这两种特性协同作用时,便可改变电子元件的状态,从而达到控制电子设备的目的。

磁通门原理目前被广泛应用于电子计算机、电子电路、电动机控制、射频设备等领域。

它已成为电子设备设计的基础,可以实现电子设备的智能化控制,提高电子设备的性能。

磁通门原理是实现电子设备智能化控制的重要方法。

通过利用磁场和电流的协同作用,可以改变电子元件的状态,从而控制电子设备的输入、输出、功率、反应速度等。

磁通门原理的应用已经得到了广泛的应用,可以提高电子设备的性能,实现智能化控制。

磁通门磁力仪原理

磁通门磁力仪原理

磁通门磁力仪原理引言磁通门磁力仪是一种常用的测量磁场强度的仪器。

它通过利用磁通门原理来测量磁场中的磁力,具有简单实用、精度高等优点,被广泛应用于物理实验、工程测量等领域。

本文将详细介绍磁通门磁力仪的原理及工作过程。

磁通门原理磁通门原理是基于法拉第电磁感应定律,即磁通的变化会引起感应电动势。

具体来说,当磁力作用于导体上时,导体中的自由电子将受力并产生电流。

在磁通门磁力仪中,感应电流的大小与磁力之间存在一定的关系,通过测量感应电流的大小,可以间接测量磁场的强度。

磁通门磁力仪结构磁通门磁力仪由磁通门和测量电路两部分组成。

磁通门磁通门是磁通门磁力仪的核心部件,通常由一个磁性材料制成,具有一个开口用于放置被测磁场的物体。

磁通门的形状和尺寸可以根据实际需求进行设计,常见的形状有矩形、圆形等。

测量电路测量电路用于通过感应电流来测量磁场的强度。

它通常由电流检测电路、放大电路和显示电路等组成。

具体来说,当感应电流通过电流检测电路时,会产生一个与磁场强度成正比的电压信号。

这个电压信号经过放大电路放大后,再经过显示电路显示出来,从而实现对磁场强度的测量。

磁通门磁力仪的工作过程下面将详细介绍磁通门磁力仪的工作过程。

步骤1:放置被测物体首先,将被测磁场的物体放置在磁通门的开口处。

物体可以是一个磁体,如一个磁铁,也可以是一个电流的导体,如一根通电的导线。

步骤2:感应电流产生被测物体的磁场作用下,磁通门中的导体将感受到一定的磁力。

根据磁通门原理,导体中将产生感应电流。

感应电流的大小与磁力的强度成正比。

步骤3:测量电路工作感应电流经过磁通门中的电流检测电路,产生一个与磁场强度成正比的电压信号。

这个信号经过放大电路的放大作用后,再经过显示电路的处理,最终以数字或模拟形式显示出来。

步骤4:测量结果显示测量结果将在显示电路上显示出来。

可以根据需要选择以数字形式还是以模拟形式显示。

如果需要进一步处理或记录测量结果,可以通过接口将其输出到其他设备或系统中。

磁通测量仪的原理及应用

磁通测量仪的原理及应用

磁通测量仪的原理及应用1. 磁通测量仪简介磁通测量仪是一种专门用于测量磁通的仪器,可以对电磁场中的磁通进行精确测量。

磁通是描述磁场强度的物理量,其单位为韦伯(Wb)。

磁通测量仪通过测量磁场中的磁通量,可以帮助我们了解和研究磁场的性质以及与之相关的物理现象。

2. 磁通测量仪的原理磁通测量仪基于法拉第电磁感应定律,通过使用一个磁场传感器来测量电磁场中的磁通。

法拉第电磁感应定律表明,当导体中的磁通发生变化时,会在导体两端产生感应电动势。

磁通测量仪利用这一原理,测量感应电动势,并通过适当的电路将其转换为与磁通量成正比的电信号。

磁通测量仪通常由以下几个部分组成:•磁场传感器:用于感应磁场中的磁通量,并将其转换为电信号。

•信号处理电路:通过放大、滤波等处理,将磁通量转换为可读取的电信号。

•显示器:用于显示磁通量的数值。

3. 磁通测量仪的应用磁通测量仪在科学研究、工业生产和日常生活中有着广泛的应用。

下面列举了一些常见的应用场景:3.1 磁场测量磁通测量仪可用于测量和研究各种磁场,例如常见的磁铁、电磁铁、磁悬浮列车等。

通过测量磁通量的大小和分布,可以了解磁场的强度、方向以及空间分布特性。

3.2 电机电磁设计在电机设计中,磁通测量仪可以用于测量电机中的磁通量,以评估电机的性能。

通过调整电机的磁通量,可以改变电机的输出功率、效率等指标。

3.3 材料磁性测试磁通测量仪可以用于测试材料的磁性特性,例如材料的磁导率、矫顽力等。

这对于材料的磁性研究和应用有着重要的意义。

3.4 地磁场测量地磁场是地球表面的磁场,对于地理、地质等领域的研究具有重要意义。

磁通测量仪可以用于测量地磁场的强度和方向,从而提供地质和地球物理研究的参考数据。

3.5 磁存储器测试磁通测量仪可以用于测试磁存储器(如硬盘、闪存等)中的磁通量,以评估磁存储器的可靠性和性能。

这对于磁存储器的设计、制造和维护都有着重要的作用。

4. 总结磁通测量仪是一种用于测量磁通的仪器,通过测量磁场中的磁通量,可以了解磁场的性质和与之相关的物理现象。

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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。

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