Gaussov meter
Fluxgate Magnetometer
Superprevodni kvantni interferometer (SQUID)
Atomski magnetometer
Protonski magnetometer
Magnetometer z optično črpalko
Merilnik pretoka
Magnetoupor
Metoda magnetne resonance
magnetno-optični učinek
Osredotočite se na prvih 6 vrst (1-6) magnetometrov, ker se teh 6 vrst magnetometrov bolj pogosto uporablja, zadnje 4 vrste (7-10) pa so le na kratko predstavljene.
1. Gaussmeter
1 Načela fizike
Gaussmeter je instrument, ki temelji na principu Hallovega učinka (kot je prikazano na spodnji sliki). Hallova sonda Gaussovega merilnika ustvarja napetost zaradi Hallovega učinka v magnetnem polju. Po merjenju napetosti je mogoče izračunati magnetno polje, ki ga je treba izmeriti.
2 Parametri instrumenta
Natančnost instrumenta: na splošno 0.05 odstotkov -2 odstotkov obsega
(Opombe: Natančnost merilnika=največja vrednost absolutne napake/razpon merilnika × 100 odstotkov)
Merilno območje: običajno 1 G ~ 1 T magnituda
Primeren je za merjenje razmeroma velikih magnetnih polj, kot je na stotine Gaussov ali celo Tesla, merjenje trajnih magnetov pa je zelo dobro orodje; ni pa primeren za merjenje šibkih magnetnih polj, kot je na primer merjenje geomagnetnega polja, ki je zelo nenatančno.
Merilnik pasovne širine
Na splošno 0Hz ~ desetine KHz
3 Hallove sonde
Velikost sonde je razmeroma majhna, približno 1 do 2 mm, izmerjeno magnetno polje pa je povprečna vrednost v tem razponu velikosti.
Merilna dimenzija Tridimenzionalno Hallovo sondo je enostavno vključiti v velikost od 1 do 2 mm, tako da lahko splošni Gaussov meter meri tridimenzionalno magnetno polje, kar je prednost Gaussovega merilnika.
4 Aplikacije instrumentov
Uporablja se za merjenje magnetnega polja magnetov; bolj primeren za merjenje relativno velikih magnetnih polj.
Hallov učinek
Ko je magnetno polje pravokotno na polprevodniško ploščo, se elektroni odklonijo z Lorentzovo silo, kar ustvari potencialno razliko (imenovano Hallova napetost) na obeh straneh.
2. Fluxgate magnetometer
Parametri instrumenta
Ločljivost je običajno reda 0.1nT, kar je daleč onkraj dosega Gaussovega metra!
V postopku merjenja fluxgate magnetometra se včasih uporabi pozitivna meritev, nato pa se sonda obrne za enkratno merjenje. Obdelava podatkov: seštejte dva rezultata in delite z 2. Namen je odpraviti zamik magnetnega polja.
Natančnost merilnika 0.5 odstotkov odčitka
Merilno območje instrumenta je v obsegu od 0.1nT do več deset tisoč nT, kar pokriva območje geomagnetnega polja. Ne more pa izmeriti tako močnega magnetnega polja kot trajni magnet!
Pasovna širina instrumenta DC 0Hz ~ magnituda 1KHz
Preostali magnetizem sonde je reda velikosti 1nT. Ko to kupite, morate to jasno razložiti proizvajalcu! V nasprotnem primeru je preostali magnetizem sonde, ki ga zagotovi proizvajalec, pogosto razmeroma velik ~10 nT, na primer Kitajski inštitut za meroslovje.
Točke, na katere morate biti pozorni pri nakupu: Pojasnite se s podjetjem, ali želite meriti magnetno polje DC ali AC. Uporabil sem fluxgate magnetometer, kupljen pri Kitajskem inštitutu za meroslovje, s pasovno širino le nekaj Hz. Če želite izmeriti hrup magnetnega polja močne frekvence, morate kupiti visokopasovni magnetometer s fluxgateom.
Zlasti moramo izmeriti šum magnetnega polja močne frekvence in kupiti moramo visokopasovni magnetometer s pretočnim pretokom. Videl sem inženirsko ekipo, ki je pomagala univerzitetnemu laboratoriju pri zaznavanju hrupa magnetnega polja električne frekvence okolice z uporabo tridimenzionalnega magnetometra s pretokom "Stefan Mayer Instruments", hrup je manjši od 1pT/root Hz
Velikost sonde
Velikost sonde je odvisna od tega, ali gre za enoosno ali triosno merjenje magnetnega polja. Enoosne sonde so veliko manjše od triosnih.
Tridimenzionalna sonda: na splošno v vrstnem redu 2 cm ~ 3 cm, lahko se obrnete na Bartingdon (Bartingdon, to je najboljša znamka na svetu, vendar je cena razmeroma visoka)
Enoosna sonda: na splošno velikosti 1 cm ali celo manjša, tista, ki sem jo uporabil, je 8 mm.
3 Načela fizike
Če želite razumeti, kako deluje fluxgate magnetometer:
Najprej moramo razjasniti vprašanje "kaj je histerezna zanka"?
Drugič, ugotovite nelinearnost histerezne zanke (znano tudi kot pojav magnetne nasičenosti ali učinek fluxgate ali učinek transformatorja);
Končno je princip fluxgate magnetometra izpeljan s Faradayevim zakonom elektromagnetne indukcije;
