نحوه استفاده از گاوس متر برای اندازه گیری مقدار گاوس سطح

گاوس متر که با نام تسلا متر نیز شناخته می شود، معمولاً به عنوان ابزاری برای اندازه گیری مغناطیس سطح استفاده می شود. شکل زیر گاوس متر ژاپنی KANETEC پرکاربرد را نشان می دهد.

اصل کار یک گاوس متر عمدتاً اثر هال را اعمال می کند: هنگامی که یک هادی حامل جریان در یک میدان مغناطیسی قرار می گیرد، به دلیل نیروی لورنتس، اختلاف پتانسیل جانبی در جهت عمود بر میدان مغناطیسی و جریان وجود خواهد داشت. گاوس متر ابزارهایی هستند که میدان های مغناطیسی را بر اساس اصل اثر هال اندازه گیری می کنند. پروب هال به دلیل اثر هال ولتاژ هال را در میدان مغناطیسی تولید می کند، ابزار اندازه گیری مقدار شدت میدان مغناطیسی را بر اساس ولتاژ هال و ضریب هال شناخته شده تبدیل می کند.

در حال حاضر، مترهای گاوسی به طور کلی مجهز به پروب های هال یک طرفه هستند که فقط می توانند شدت میدان مغناطیسی را در یک جهت اندازه گیری کنند، یعنی فقط می توانند شدت میدان مغناطیسی را عمود بر جهت تراشه هال اندازه گیری کنند. در برخی از میدان‌های اندازه‌گیری پیشرفته، پروب‌های هال وجود دارند که می‌توانند میدان‌های مغناطیسی سه‌بعدی را اندازه‌گیری کنند. از طریق تبدیل ابزار اندازه گیری، شدت میدان مغناطیسی در جهت های X، Y و Z می تواند به طور همزمان نمایش داده شود. حداکثر شدت میدان مغناطیسی را می توان از طریق تبدیل توابع مثلثاتی به دست آورد.

گاوس متر می تواند به طور کلی میدان های مغناطیسی DC و AC را اندازه گیری کند، با واحدهایی که می توانند برای نمایش واحدهای گاوسی Gs یا واحدهای بین المللی millitesla mT سوئیچ شوند. در این میان، اندازه گیری میدان های مغناطیسی DC رایج ترین مورد استفاده در صنعت است.

اگر اندازه‌گیری میدان مغناطیسی بلادرنگ مورد نیاز است، تابع واقعی مورد نیاز است و صفحه نمایش مقادیر میدان مغناطیسی و قطبیت آن را نمایش می‌دهد.

هنگامی که لازم است میدان مغناطیسی اوج و قطبیت متناظر در طول فرآیند اندازه گیری ضبط شود، باید از تابع نگه داشتن استفاده شود.

همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است، صفحه نمایش "Hold" را نشان می دهد و مقادیر و قطب نمایش داده شده پیک میدان مغناطیسی ثبت شده و قطبیت مربوط به آن است. اگر نمایشگر وجود نداشته باشد، عملکرد واقعی است. همانطور که در صفحه زیر با علامت "~" نشان داده شده است، می توانید با استفاده از دکمه MODE به حالت آزمایش میدان مغناطیسی AC تغییر دهید.

اقدامات احتیاطی برای استفاده از گاوسی متر:

هنگام استفاده از گاوس متر برای اندازه گیری میدان مغناطیسی یک متر، کاوشگر نباید بیش از حد خم شود. تراشه هال در انتها معمولاً باید کمی فشار داده شود و با سطح آهنربا در تماس باشد. این برای اطمینان از ثابت بودن نقطه اندازه گیری و اطمینان از اینکه پروب محکم به سطح اندازه گیری چسبیده است و با سطح اندازه گیری همسطح است، اما به شدت فشار ندهید.

2. هر دو طرف تراشه هال می توانند حس کنند، اما مقادیر و قطبیت آن متفاوت است. سطح ترازو برای اندازه گیری آسان است و نمی توان از آن به عنوان سطح اندازه گیری استفاده کرد. سطوح بدون مقیاس سطح اندازه گیری هستند.

گاوس متر شدت میدان مغناطیسی Bz را در صفحه اندازه گیری عمودی پیش فرض اندازه گیری می کند. شکل زیر یک نمودار شبیه سازی از یک آهنربای مغناطیسی با محور Z معمولی است. مشاهده می شود که میدان مغناطیسی یک بردار است و شدت میدان مغناطیسی در محور Z را می توان Bz= در نظر گرفت. به دلیل کوتاه ترین مسیر مدار مغناطیسی در لبه ها، خطوط میدان مغناطیسی در لبه ها متراکم تر و شدت میدان مغناطیسی B قوی تر از مرکز خواهد بود. با این حال، Bz ممکن است همیشه قوی‌تر از مرکز نباشد، اما این فقط یک محدودیت در ناحیه اندازه‌گیری شده توسط تراشه هال است، به طور کلی، قدرت میدان مغناطیسی گوشه اندازه‌گیری شده قوی‌تر از مرکز است، حداقل از مرکز کمتر نیست. میدان مغناطیسی.

لازم به ذکر است که هنگامی که جهت مغناطش متفاوت است، حتی در یک سطح اندازه گیری، تفاوت در مقادیر اندازه گیری بسیار زیاد است.

برای اندازه‌گیری‌های دینامیکی یا نیاز به جا دادن میدان مغناطیسی در موقعیت‌های اندازه‌گیری مختلف در منحنی‌های شکل موج، یک اسکنر میدان مغناطیسی مورد نیاز است. هنوز باید از طریق یک تراشه هال یک جهت یا سه بعدی اندازه گیری کند و سپس با طراحی مسیر اندازه گیری و جمع آوری داده ها، منحنی اندازه گیری میدان مغناطیسی را خروجی کند.