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高斯計(jì)的原理、應(yīng)用和使用方法

時(shí)間:2017/12/4閱讀:8292
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.高斯計(jì)的原理

高斯計(jì)是利用半導(dǎo)體在磁場中的霍爾效應(yīng)直接測出空間的磁感應(yīng)強(qiáng)度的。

 

  霍爾效應(yīng)是指運(yùn)動(dòng)著的電荷在磁場中受力的一種效應(yīng)。N型半導(dǎo)體這種效應(yīng)如圖1所示用霍爾效應(yīng)測量磁場明顯。如圖1所示,圖中長方形片狀半導(dǎo)體稱為霍爾元件,若將它放在磁場中,磁場方向與霍爾片垂直,并在霍爾片的一個(gè)對邊通入電流,則在另一個(gè)對邊就會出現(xiàn)電壓UH。

 

高斯汁正是利用這個(gè)原理制成的。先將霍爾元件裝在圖2所示的霍爾探頭上,然后將霍爾元件放置在被測磁場中,保持I不變,用電壓表測出霍爾電壓UH的數(shù)值.從而可以求得磁感應(yīng)強(qiáng)度B。實(shí)際上,高斯計(jì)的電壓表已經(jīng)按單位高斯進(jìn)行刻度,所以測量時(shí)可以直接讀出,無需進(jìn)行計(jì)算。磁感應(yīng)強(qiáng)度B的單位為特斯拉(Wb/㎡),但高斯計(jì)仍按習(xí)慣標(biāo)以高斯〔Gs,1Gs10-4Wb/㎡)。

二、高斯計(jì)的應(yīng)用

電與磁是大自然中一直存在的現(xiàn)象,例如閃電與磁石。人類很早就知道運(yùn)用電與磁來改善 生活,豐富生命。除了自然存在的電磁場外,人們?yōu)樯畹谋憷_發(fā)了許多用電器具,如常用的手機(jī)、電視、吹風(fēng)機(jī)、電磁爐、微波爐、計(jì)算機(jī)、冷氣等家用電器,甚至捷運(yùn)、電氣火車、輸變電設(shè)備等公共設(shè)施,方便了生活也增加了一些人為的電磁場。為了避免磁場強(qiáng)度過高,給人體造成損害以及影響正常的工作,我們需要使用高斯計(jì)來測量磁場強(qiáng)度,高斯計(jì)主要應(yīng)用在以下幾個(gè)方面:

1)永磁體的表面磁場測量:采用高斯計(jì)(特斯拉計(jì))測量永磁產(chǎn)品表面磁場強(qiáng)度,主要是對永磁產(chǎn)品的質(zhì)量及充磁后磁性能一致性的評估;通常測量中磁體表面中心點(diǎn)的磁場強(qiáng)度進(jìn)行測量,通過對標(biāo)準(zhǔn)樣品數(shù)據(jù)進(jìn)行比較從而判斷產(chǎn)品是否合格,同時(shí)也可以保證材料的一致性。   

(2)氣隙磁場的測量:采用高斯計(jì)(特斯拉計(jì))測量氣磁場的應(yīng)用比較廣泛,在科研、電子制造、機(jī)械等領(lǐng)域均有用到。目前應(yīng)用比較典型的行業(yè)主要有電機(jī)和電聲兩大行業(yè)。

(3)余磁測量:如工件退磁后的退磁效果檢測。

(4)漏磁測量:如喇叭漏磁測量。

(5)環(huán)境磁場測量等

 

三、高斯計(jì)使用方法:

  1. 接電源:電源有交流、直流之分,側(cè)面保險(xiǎn)絲的上面是交直流轉(zhuǎn)換開關(guān);直流為6節(jié)1#電池,交流為220V電源。
  2. 表筆帽擰下,表筆插進(jìn)校準(zhǔn)磁場孔內(nèi)。
  3. 開關(guān)打到粗校檔位置。
  4. 測試旋鈕打到校準(zhǔn)位置。
  5. 旋轉(zhuǎn)校準(zhǔn)微調(diào)旋鈕,是表盤上的指針移動(dòng)到校準(zhǔn)刻度上。
  6. 把表筆再插到0磁場孔內(nèi)。
  7. 把開關(guān)打到測量位置。
  8. 測試旋鈕調(diào)至相對應(yīng)的檔位。
  9. 旋轉(zhuǎn)0位調(diào)整旋鈕(兩個(gè)旋鈕,左邊為微調(diào),右邊為粗調(diào)),使指針移到黑色區(qū)域。

讀數(shù):從與檔位相對應(yīng)的表盤刻度上讀數(shù)。表盤上1mT相當(dāng)于10GS。

10.測量表筆是扁平的,扁平面與被測物平面保持平行,并接觸被測物表面,若被測物是不銹鋼的,則要保持一定的間距。

11.開關(guān)上極性檔位:吸盤線圈修理后,為測量線圈的接線準(zhǔn)確與否,使用極性檔,因?yàn)槲P內(nèi)部有多個(gè)線圈,接線時(shí)可能有誤。

12.開關(guān)上短路檔位:是針對儀器本身用的,不做測量用。

 

四、我廠電磁吸盤:

  1. 我廠吸盤空試、不吸鋼卷的情況下,磁場平均值在40005000GS,不好說具體。
  2. 空試的時(shí)候,測出的數(shù)值較小,吸卷的時(shí)候測出的數(shù)值較大。
  3. 吸卷時(shí)測量不好操作,表筆伸不進(jìn)去。
  4. 應(yīng)在吸盤接觸面鋼板上選擇測量點(diǎn),不能在活動(dòng)磁極上選點(diǎn),多選幾條鋼板,每條鋼板上取兩端各一點(diǎn),和中間一點(diǎn),然后把所有測量數(shù)據(jù)加到一起,求平均值。
  5. 具體到多大就不能再用,不好說,一般來說,隨著時(shí)間的增長,絕緣逐漸老化,磁場也在逐步減弱,平均值減弱30%就不能再用了。因此,只能做比較,根據(jù)比較結(jié)果,做決定。
  6. 我廠吸盤接線柱后面是用膠封著的,膠里面有4個(gè)接線頭。吸盤內(nèi)部共4個(gè)線圈。

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