霍尔探头对高斯计测量的影响

时间：2020-03-18

　　根据霍尔效应原理制成的特斯拉计（高斯计）在测量磁场中，有着广泛的应用。高斯计是由作为传感器的霍尔探头及仪表整机两部分组成。其中探头内霍尔元件的尺寸、性能与封装结构对磁场测量的准确度起着关键的作用。
　　高斯计是检测磁体磁感应强度的专用仪器，是磁性测量领域中用途较为广泛的测量仪器之一。
　　霍尔效应特斯拉计对均匀、恒定磁场测量的准确度一般在5%—0.5%，高精度的测量准确度可以达到0.05%。但对磁体表面的非均匀磁场的测量（表面磁场测量）就谈不上准确度了。往往是不同的仪表，或同型号的仪表，不同的探头，或同一支探头的不同侧面，去测量同一磁体表面，同一位置（应该说看上去是同一位置）的磁场时，显示的结果大不一样，误差可以**过20%，甚至50%。
　 造成测量差别的原因有两点：其一，不同霍尔探头内霍尔元件封装的位置不同，或元件不在探头两侧的中部。这些探头在均匀磁场中，不会因位置上的改变而感受到磁场的改变，测量数据也不会因位置的不同而带来误差。当用不同的霍尔探头去测磁体表面发散的、不均匀的磁场时，虽然表面看上去是放到了同一位置，而内部霍尔元件感受到的并不是同一位置的磁场。感受到的场值不同，测量结果当然不一样。见不同磁体磁场示意图。一般，对于径向探头，厚度越小，内部霍尔元件离表面越近，测量表面磁场显示读数越大。采用**薄探头去测表面磁场时读数可以**常规探头20%以上（被测磁体尺寸越小，磁体表面曲率越大，表面磁场越不均匀，测量数据差别越大），但是无论多薄的探头，其内部对磁场敏感的部分与磁体表面总有一个间距，不可能为**。所以说，不可能测到真正的表面磁场。只能说，使用的探头越薄，读数越能反映出磁体的表面磁场。
　　原因之二是：不同型号的霍尔探头内，所封装霍尔元件的敏感区尺寸不同。早期的体形霍尔元件，如锗、硅霍尔元件，尺寸一般为4×2㎜2也有6×3㎜2、8×4㎜2、较小为1.5×1.5㎜2，有效的敏感区基本上是元件本身的尺寸，面积大。若用这种霍尔元件来对磁力线发散的小磁体、磁体边角部分或多较充磁的表磁进行测量。仅能反映出通过该元件表面的磁感应强度的平均值。此值必定小于该区域的较大值。如果改用敏感区小的霍尔元件，如砷化镓霍尔元件，其敏感区的有效面积约为0.1×0.1～0.2×0.2㎜2远远小于体形元件的面积。这种元件就更能反映出表面磁场的场分布，所测到的较大值也更接近该区域的较大磁感应强度实际值。
　　由前面的分析可以看出，表面磁场的实际值（即真实值）用霍尔效应法是根本不可能测到的。也就是说不可能找到、建立一种统一的、共同的表面磁场的量值标准。只能去谋求测出更加接近表面磁场实际值的方法。
　　湖南省永逸科技有限公司设计了一种为测小型磁体（10㎜以下）表面磁场的**探头。设计原则是：一、采用敏感区面积小的砷化镓元件；二、元件的封装位置尽量接近探头的表面；三、坚固耐用。易于找到较大值。如果与对方的测试数据比对时，数值偏高。用这种探头的一个样品，对φ14×3的磁片中间部位和φ2.6×6.6电机马达磁钢的表磁，同厚度为1.4㎜的常规探头和厚度为1.0㎜的**薄探头作了一次对比测试 （注：这几种探头在均匀磁场中的误差均＜±1%） 测试情况见下表：
　　这是一种实用的效果不错的为测小型磁体表面磁场的**探头。
　　霍尔探头湖南省永逸科技有限公司生产的高斯计的标准配件，可运用产品的磁场测量、直流磁场、辐射磁场、剩磁、地球磁场等等各类磁场的磁感应强度。另外可以搭配本公司研发的FE-2100H永磁材料自动测量装置、FE-2100R系列多极磁环分布测量装置使用。
霍尔探头的应用：   
　　永磁体的表面磁场测量:采用高斯计(特斯拉计)测量永磁产品表面磁场强度，主要是对永磁产品的质量及充磁后磁性能一致性的评估;通常测量中磁体表面中心点的磁场强度进行测量，通过对标准样品数据进行比较从而判断产品是否合格，同时也可以保证材料的一致性。
　　气隙磁场的测量:采用高斯计(特斯拉计)测量气磁场的应用比较广泛，在科研、电子制造、机械等领域均有用到。应用比较典型的行业主要有电机和电声两大行业。
　　余磁测量:如工件退磁后的退磁效果检测。
　　漏磁测量:如喇叭漏磁测量。
　　横向霍尔探头一般是矩形扁片形状的，测量磁场时，磁场的方向与扁片垂直。多数情况下被用来测量类似于磁体间距中的磁场。
　　注意：所有的霍尔探头都是易碎的。传感器通常位于探头的*，不能弯曲、震动、刮擦、挤压。您可能会选择一个较薄的横向探头或较小直径的轴向探头，然而选择较结实的适合当前应用的总是较好的选择。也就是说横向的铜封探头比柔性探头更结实耐用，厚的探头比薄的探头耐用。而轴向霍尔探头当然是直径越大越耐用。

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如何选择磁通计测试线圈
很多客户在选用磁通计测量磁性材料时往往会遇到线圈选型的问题。因为磁通计要配合线圈才能测量磁体的磁通量。线圈可以是单体线圈，固定Ｂ线圈，或者也可以配亥姆霍兹线圈。 1.关于单体线圈可以自己绕线在样品上面，或者自己制一个比样品大一点的套具，把样品放里面拉出来测试； 2.配固定B线圈测试，基本上每种样品规格要配一个规格的测试线圈。 3.配亥姆霍兹线圈来测试，一个亥姆霍兹线圈可以测量一定范围内尺寸大小的
用磁通计测量磁体磁矩测量公式
磁通计配合亥姆霍兹线圈测量出磁通值，然后再通过公式计算出磁矩值往往是磁测量工作中比较常用的。磁通计可配有各类亥姆霍兹线圈或者单线圈，用液晶显示屏显示被测磁通量大小和磁场强度的仪器，它可以测量总体磁通量，从而得到磁通密度与磁场强度的值，Helmholtz亥姆霍兹线圈和磁通计用于磁体磁矩测量，用磁通计测量磁体磁矩测量公式如下：M = K * Ф 其中： M 指的是磁体的磁矩，单位： Wb.cm-1
常用磁学量单位换算
【摘要】：磁学单位是物理中较复杂较没有规律也是较难弄懂的，希望对大家有所帮助。磁学单位是物理中较复杂较没有规律也是较难弄懂的，希望对大家有所帮助。永磁材料：永磁材料被外加磁场磁化后磁性不消失，可对外部空间提供稳定磁场。钕铁硼永磁体常用的衡量指标有以下四种：剩磁（Br）单位为特斯拉（T）和高斯（Gs） 1Gs =0.0001T 将一个磁体在闭路环境下被外磁场充磁到技术饱和后撤消外磁场，此时磁
直流亥姆霍兹线圈和交流亥姆霍兹线圈的区别
亥姆霍兹线圈（Helmholtz coil）是一种制造小范围区域均匀磁场的器件。由于亥姆霍兹线圈具有开敞性质，很*地可以将其它仪器置入或移出，也可以直接做视觉观察，所以，是物理实验常使用的器件。因德国物理学者赫尔曼·冯·亥姆霍兹而命名。亥姆霍兹线圈是一对彼此平行且连通的共轴圆形线圈,两线圈内的电流方向一致,大小相同,线圈之间的距离 d 正好等于圆形线圈的半径 R 时，这种圆形载流线圈称为H