几种常用的磁性测量仪器(II)-2004年
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磁学有关的仪器1. JR6A 旋转磁力仪JR6A双速旋转磁力仪用于测定岩石的剩磁方向和强度。
以感应线圈作磁传感元件,样品在线圈中旋转,线圈中感应出交变电压,其振幅与样品的磁矩成比例,相位差即为样品磁矩方向与参考方向的夹角。
主要参数旋转速度:87.7 或16.7 rev/s测量范围:0 - 12500 A/m仪器噪声:最高灵敏度:;通常<100剩磁磁组分测量精度: 1 %,要求标准样品:直径25.4 mm,长度22mm应用领域:古地磁学:在地质历史时期的地球磁场改变可以通过测量岩石剩余磁化强度和其稳定性加以调查。
这些数据也可以应用于岩石定年,解决某些构造问题或者特殊地体(地体旋转,微地体),确定矿床的矿化形成时间以及许多地质问题。
考古学:地球磁场在人类历史时期的改变也可以调查。
这些调查大多数用于考古材料的定年。
磁测量学:在地面或空载的磁测量解释中,知道岩石的磁化是由于感应生成的还是剩磁分量是有用的。
剩磁调查将帮助解决这一问题。
矿物学:使用特殊的胶囊可以测量较小的不规则样品,也可以研究在顺磁或逆磁性矿物中的铁磁性颗粒混杂物。
存放地点:老和山古地磁实验室联系人:沈忠悦2. 脉冲磁化仪型号/ 规格:IM10-30 生产厂家:美国ASC最大IRM:能够对全尺寸的古地磁样品生成超过 2.6 T 的磁场。
主要用途: 测量岩石样品, 沉积物样品等温剩磁IRM存放地点:老和山古地磁实验室联系人:沈忠悦3. 双腔大容量热退磁仪型号:TD48 产地:美国ASC功能:可对样品进行<700 ℃的加热退磁炉内残留场:加热腔<50 nT ;冷却腔<10 nT温控误差:<± 2 ℃要求标准样品:直径25.4 mm,长度22mm主要用途:配合古地磁学、岩石磁学、考古学、磁法勘探、矿物学、磁性材料学研究中的样品退磁,与JR6A磁力仪相配套使用存放地点:老和山古地磁实验室联系人:沈忠悦4. 高性能交变退磁仪型号:D2000T 厂家:美国ASC峰值场强0.2特斯拉(200 mT)(150 mT)包括:交变磁场线圈,ARM/pARM磁场线圈主要功能:交变磁场下达到岩石样品的退磁作用,可进行非磁滞剩磁、部分非磁滞剩磁分析主要用途:可用于岩石磁学、土壤磁学、环境磁学等领域的研究存放地点:老和山古地磁实验室联系人:沈忠悦5. 单频卡帕桥磁化率仪型号:MFK1-A型操作频率976Hz场强范围(峰值):2 A/m - 700 A/m at 976Hz测量量程自动可调:高达0.5(SI)灵敏度(场强400 A/m时):同相体积(bulk)磁化率:3x10-8 (SI)各向异性(aniso):2x10-8 (SI)绝对校准精度:±3%操作温度范围:+15 to +35°C相对湿度:最高80%主要功能:测量岩石、矿物、材料的磁化率及其磁化率各向异性主要用途:古地磁学、岩石磁学、考古学、磁性矿物学、磁性材料学等领域存放地点:教六337室联系人:沈忠悦。
常用的磁测仪器有:磁通计、特斯拉计(又称为高斯计)、磁测仪。
磁通计用於测量磁感应通量,特斯拉计用於测量表面磁场强度或气隙磁场强度,磁测仪用於测量综合磁性能。
所有仪器使用之前应仔细阅读说明书,根据说明书的要求预热,预热之后按照说明书的要求进行操作。
二、应用特斯拉计(高斯计)测量特斯拉计一般可用於测量磁性材料的表面磁场强度,具体而言就是测量表面中心部位的场强。
测量之前应根据说明书的要求进行预热,然后检查、调整零点,使得非测量状态下的示值为"0"。
注意:在使用过程中一般不应调整霍尔电流。
更换探头时应根据探头的说明在仪器热态下调整霍尔电流,并在适当的部位标识霍尔电流参数值。
可以经常检查电流值,应为规定的数值。
测量表场的方法无法准确获得全面的磁参数(如剩磁、矫顽力、磁能积),通常以上下限标样的中心场资料作为参考资料来进行合格判别。
此种方法对n、m系列可用,对h以上系列准确度要差一些。
一般而言可以按照下述公式计算不同尺寸(圆柱或圆片)的中心场:h=br*k/√(1+5.28*k*k)(gs)式中:br--标称剩磁k--圆柱、圆片的长径比或方块磁化方向与另二个方向中较短边长之比。
对於长宽相差较大的产品k=取向长度/sqr(长*宽)更准确的计算公式:h=br*k/√(1+(4+32/l)*k*k)(gs)l--方块磁化方向的长度32--探头的测试系数参数(0.5*64)特斯拉计探头内霍尔片位置的确定:一般而言,霍尔片只有大约1*1~2*3平方毫米左右大小的面积,厚度约0.3~0.5毫米,且不在探头的最前部,有时需要确定霍尔片的位置,可以采用如下的方法来判断霍尔片的位置:将探头在充磁产品的表面,此时特斯拉计示值不为零,探头一直向外侧延伸探出,当特斯拉计示值为零时即为霍尔片的前边部,用铅笔或记号笔沿产品的外边界线标记记号;将探头向相反方向延伸(此时探头只有一小部分接触在磁体上),当特斯拉计示值为零时在做记号,两个记号的中位置即为霍尔片的实际位置。
常用的磁通计规格全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:磁通计是一种用于测量电路中磁通量的仪器,它在电力系统、电力设备和电子工程领域广泛应用。
在实际工作中,常用的磁通计规格有多种,不同的规格适用于不同的应用场景,以满足用户的需求。
本文将介绍一些常用的磁通计规格,帮助读者选择适合自己需求的磁通计。
一、磁通计的类型磁通计根据其原理和测量方式的不同,可以分为不同的类型,常见的有电磁感应式磁通计、霍尔效应磁通计和磁阻式磁通计等。
这些类型有各自的优点和特点,用户可以根据实际情况选择适合自己应用的磁通计类型。
1. 电磁感应式磁通计电磁感应式磁通计是利用电磁感应原理来测量电路中的磁通量的仪器,它具有灵敏度高、精度高的特点,适用于对磁通量测量要求较高的场景。
电磁感应式磁通计通常采用铁氧体作为感应元件,能够有效地增强磁通计的灵敏度和稳定性,广泛应用于电力系统中的磁通量测量。
2. 霍尔效应磁通计二、磁通计的规格参数磁通计的规格参数是选择磁通计时需要考虑的重要因素,常用的规格参数包括测量范围、分辨率、精度、响应时间等。
不同的规格参数影响着磁通计的测量性能和适用场景,用户在选择磁通计时需要根据实际需求进行综合考虑。
1. 测量范围测量范围是磁通计可以测量的磁通量范围,通常以特定的单位表示,如特斯拉(T)或高斯(G)。
测量范围决定了磁通计的适用场景,用户在选择磁通计时需要根据需要测量的磁通量范围来确定合适的测量范围。
2. 分辨率3. 精度精度是磁通计测量结果与真实值之间的偏差值,通常以百分比表示。
精度影响着磁通计的测量准确性,用户在选择磁通计时需要根据需要测量的磁通量精度来确定合适的精度要求。
4. 响应时间根据实际应用需求,常见的磁通计规格有许多种,以下介绍几种常用的规格供参考:1. 精度高、响应速度快的磁通计这种磁通计适用于对磁通量测量要求高、需要实时监测磁通量变化的场景,通常具有高精度、高分辨率和快响应时间的特点,适用于电力系统等领域。
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------磁力仪用途的介绍磁力仪用途的介绍磁力仪就是通过磁敏传感器测量磁场并记录的一种磁法勘测设备。
磁敏传感器是对磁场敏感的元器件,具有把磁学物理量转换为电信号的功能。
它在地学领域中主要是用来测量地磁参量,供地球物理研究和找矿勘探使用。
目前,常用与地学领域中的磁敏传感器主要有质子旋进式磁敏传感器,光泵式磁敏传感器, SQUID(超导量子干涉器)磁敏传感器,磁通门式磁敏传感器,感应式磁敏传感器,半导体磁敏传感器,机械式磁敏传感器等。
应用不同的磁敏传感器所制造出来的磁力仪也分很多种,目前市场上应用比较广的主要有这么 3 种:1. 三分量磁力仪:它是应用磁通门式磁敏传感器研制的,这种磁力仪能够检测 3 个磁场分量和总磁场值,它既可以完成地面的磁法测量,也可以采集矿井下的磁法数据,测量结果精确,但其测量速度较慢,工作效率不高,一般应用在一些复杂的磁场勘探中,如磁偏角,磁倾角的测量,野外找矿一般较少用到。
2. 质子磁力仪:质子旋进式磁敏传感器是利用质子在地磁场中的旋进现象,根1/ 6据磁共振原理研制成功的,用这种传感器制作的测磁仪器,在国内外均得到广泛应用。
由于其轻巧耐用,操作简单方便,工作效率高,测量精度高,稳定性好。
在野外探矿所表现出的优越的性能,所以各种功能的质子磁力仪应运而生,质子梯度磁力仪,高精度质子磁力仪,甚低频磁力仪,步行磁力仪等应用到找矿的各个领域,是地质工作者最好的找矿帮手。
3. 光泵磁力仪:应用光泵式磁敏传感器研制的磁力仪叫做光泵磁力仪,目前光泵磁力仪是最先进的磁法探测设备,已经应用到陆地,航空,海洋等各个领域,其测量精度极高,稳定性极强,是磁法科研的最佳工具。
磁法勘探仪器magnetic prospecting instrument磁法勘探中用来测量磁场强度和磁性参数的仪器。
分类:磁法勘探仪器种类很多。
按测量目的不同,可分为测量磁场强度的磁力仪和测量岩(矿)石磁参数的磁力仪两大类。
前一类磁力仪配置专门装置后也可用于磁参数测定。
在测量磁场强度的磁力仪中,根据测量磁场是标量(或模量)还是矢量的不同,可分为标量磁力仪和矢量磁力仪。
质子磁力仪和光泵磁力仪本质上是标量磁力仪,它们可测量地磁场的总强度模量。
其他磁力仪为矢量磁力仪,如垂直或水平磁秤,测量地磁场在垂直或某一水平方向的差值,磁通门磁力仪测量地磁场在某方向的强度,超导磁力仪测量垂直于超导环平面方向上的磁场的差值等。
此外,质子磁力仪和光泵磁力仪可测定磁场强度的绝对值属绝对测量仪器,但也可用作相对测量。
其他类型的磁力仪是相对测量仪器。
根据应用领域不同,可分为航空、卫星、海洋、地面及钻井磁力仪。
根据仪器结构不同可分为机械式和电子式。
按照发展历史和应用的物理原理,可把磁力仪分为3个世代。
第一代磁力仪应用永久磁铁或感应线圈,如磁秤;第二代磁力仪应用高导磁性材料或原子、核子的特性以及复杂电子线路,如原子磁力仪、光泵磁力仪;第三代磁力仪利用低温量子效应,如超导磁力仪。
测量磁场强度的磁力仪常用的有以下5种:①磁秤。
是机械式磁力仪。
利用一个可绕固定轴自由旋转的磁棒,其偏转角的大小与外磁场强度成比例的关系来测量磁场大小。
由于用重力矩来平衡磁力矩,所以只能测垂直(或水平)地磁场相对于一个固定点的改变值。
利用磁棒放置位置的不同可以分别测定垂直磁异常和水平磁异常,其相应的仪器为垂直磁秤和水平磁秤。
②磁通门磁力仪。
或称饱和式磁力仪。
它是一种电力磁力仪。
它利用高磁导率的坡莫合金作灵敏元件,在弱磁场中就能达到磁饱和。
灵敏元件的磁芯为闭合磁路,在其两边绕以匝数相同、绕向相反的激励绕组,其外绕以讯号绕组。
对激励绕组给以交变电压,使灵敏元件达到近于饱和,若无外磁场存在,则两边磁芯产生的磁通波形对称而反向,这时讯号绕组将没有感应电压输出。
弱磁探测技术发展现状作者:胡生生单位:中国科学研究院摘要介绍了弱磁探测技术的组成、分类和应用,并就弱磁探测系统的工作特点进行了分析,以目前常见的几种弱磁测量仪器、磁传感器的发展为例,介绍了弱磁探测技术的发展现状。
0引言弱磁探测技术在军事、资源勘探、科学研究等领域有广泛的应用,近些年更获得了突飞猛进的发展,其中军事需求是主要的推动因素之一。
弱磁探测采用测量地球磁场或者磁性目标磁场的方式,通过信号处理与分析获取相关信息,用于资源调查和目标探测等。
1弱磁探测系统的组成与分类弱磁探测系统一般由磁探头模块、数据采集模块、信号处理与分析模块等部分组成,搭载在相应的平台上进行工作。
其工作模式一般为,磁探头模块接收磁场信号,并将其转换为电信号,数据采集模块将模拟信号数字化,信号处理与分析模块对数字信号进行处理分析,获得目标信息。
弱磁探测系统有很多分类方法,在工程应用中一般按照搭载平台或工作原理进行分类。
1.1按照搭载平台分类按照搭载平台进行分类,弱磁探测系统主要包括航空磁探、水中拖曳磁探、浮标磁探和基站磁探等。
1)航空磁探测。
航空磁探测是利用飞机作为搭载平台,实现目标磁场探测,即磁探测系统安装在飞机上,飞机在探测领域上空一定高度飞行,磁探测系统实时测量包含地磁场在内的磁场信号,经过处理分析,获得相应区域的磁场特征。
在军事领域,航空磁探是目前探测潜艇最有效的探测方式之一,在一些军事强国已得到广泛应用,与其它探潜设备相比,航空磁探测具有不受水文气象条件限制、搜索面积大、搜索效率高、使用简单可靠、反应迅速等特点。
除此之外,航空磁探还是目前世界上资源勘探常用的方法之一,是航空物探系统中不可或缺的一部分,广泛应用于地质勘测、油气田和矿产资源等领域。
由于飞机需在一定高度飞行,其适合于大区域磁特征或较大磁性目标的探测。
航空磁探测的2个关键问题是探测设备与环境噪声的排除和补偿问题。
目前比较有代表性的航空磁探测装备:加拿大海军的AN/ASQ-504(V)型磁异常探测设备(探测距离为I 200 m,灵敏度在飞行中为0.01 y),美国雷声公司的AN /ASQ-81(V)反潜战磁强计一磁异常探测系统(可采用机内配置或机外拖曳2种工作方式,拖曳式的探测距离为1 000 m ,灵敏度为1 TlHz'r,通带范围为1~ 10 MHz ) , AN/ASQ-208(V)数字式磁异常探测系统和静止型氦-3反潜战磁强计磁异常探测系统等。
磁力仪的原理与结构4.1磁力仪概述通常把进行磁异常数据采集及测定岩石磁参数的仪器,统称为磁力仪。
为利用磁力勘探研究和勘查矿产资源,必须准确测量磁异常的量值,这就需要有高精度的仪器。
从20世纪至今,磁力勘探仪器经历了由简单到复杂,由利用机械原理到现代电子技术的发展过程。
按照磁力仪的发展历史,以及它应用的物理原理,可划分为:第一代磁力仪。
它是应用永久磁铁与地磁场之间相互力矩作用原理,或利用感应线圈以及辅助机械装置。
如机械式磁力仪、感应式航空磁力仪等。
第二代磁力仪。
它是应用核磁共振特性,利用高磁导率软磁合金,以及专门的电子线路。
如质子磁力仪,光泵磁力仪,及磁通门磁力仪等。
第三代磁力仪。
它是利用低温量子效应,如超导磁力仪磁力仪按其测量的地磁场参数及其量值,可分为:①相对测量仪器,如悬丝式垂直磁力仪等,它是测量地磁场垂直分量的相对差值;②②绝对测量仪器,如质子磁力仪等,它是测量地磁场总强度的绝对值;不过亦可测量梯度值。
若从磁力仪使用的领域来看,它们可分为:地面磁力仪、航空磁力仪、海洋磁力仪以及井中磁力仪。
下面为几种型号磁力仪照片CS2-61型悬丝式垂直磁力仪Scintrex公司ENVI质子磁力仪G858便携式铯光泵磁力仪G856F高精度的智能便携式磁力仪PMG-1质子磁力仪SM-5高精度铯光泵磁力仪4.2机械式磁力仪原理机械式磁力仪是磁法勘探中最早使用的一类仪器。
1915年阿道夫·施密特刃口式磁称问世,20世纪30年代末,相继出现凡斯洛悬丝式磁称,其后它们成为广泛使用的二种地面磁测仪器。
它们都是相对测量的仪器。
因其测量地磁场要素的不同,又分为垂直磁力仪及水平磁力仪。
前者测量Z的相对差值,后者测量平面矢量H在二个方位上的相对值。
CS2-61型悬丝式垂直磁力仪基本结构——内部结构可分为四个部分:1.磁系;2.光系;3. 扭鼓和弹簧;4.夹固开关磁系受到地磁场垂直强度磁力(Z)、重力(g)及悬丝扭力(τ)三个力矩的作用,当力矩相互平衡时,磁棒会停止摆动。
常用磁性测量仪器(I)(共 55 页)•磁性信号的产生与检测•磁性信号的测量仪器(I)电磁感应原理磁性信号的产生与检测•磁性信号及其产生方式 •磁场的产生方法 •磁性信号的采集方法 •磁性信号的处理内容磁性信号的定义•磁学所有的物质都具有某种磁性•磁性信号仅限于物质的磁性有时需要人为产生磁性信号磁性信号的确认•带有磁性信号的物体穿过由导线构成的回路时,将有感生电动势产生。
在闭合回路中产生感生电流。
•带有磁性信号的物体在非均匀磁场中将受到力的作用。
⎰⎰⋅-=⋅=Φ-=SLSBLEBddtdddtdεzyxHVMFS,,=∂∂-=ααμα磁性信号的产生方法信号41.含有剩磁的物体单畴磁性颗粒(单个)已充磁的永磁材料经特殊加工工艺处理的物体2.在磁场中的物体任何处于磁场中的物体磁场的产生磁场•磁场强度分布10-1610-1310-1010-410-310-210-1101011021038x10-148x10-118x10-88x10-28x10-18x1008x1018x1028x1038x1048x105(Tesla)(kA/m)生物 磁场天体 磁场地磁场永磁体 电磁铁 亥姆霍兹线圈超导 磁体脉冲磁场磁性信号的检测目的信号51.(基本)粒子的磁矩2.单原子、单分子的磁矩3.原子团、聚合物的磁性4.大块材料:(比)(饱和)磁矩(磁化强度、磁感应强度)、(内禀)矫顽力、居里温度、(最大)磁能积、磁化率、磁导率、磁畴、磁各向异性、磁致伸缩,等等。
信号7 磁性信号的检测内容•磁性分类具体的物质具有何种磁性•磁性的变化规律~环境温度、压力、气氛~外加电、磁场~时间磁性信号的测量仪器信号8中子散射装置、磁力显微镜磁-磁作用回旋共振、自旋共振(铁磁共振仪、亚铁磁共振仪、反铁磁共振仪、电子自旋共振仪、核磁共振仪、Mössbauer 谱仪) 共振效应 磁-光效应磁-力效应冲击法振动样品磁强计VSM 提拉样品磁强计ESM 超导量子(SQUID)磁强计电磁感应 Faraday 效应Kerr 效应、Faraday 效应磁圆(线)振二向色谱仪 磁转矩仪、磁天平 交变梯度磁强计AGFM✍ ✍ ✍ ✍ ✍ ✍电磁感应原理Faraday Law of Electromagnetic Induction面积A 磁通量Φ 0ρ=⋅∇D t ∂∂-=⨯∇B E 0=⋅∇B t ∂∂+=⨯∇D j H 0⎰⎰⋅-=Φ-=⋅=SL S B L E B d dt d dt d d εS B d ⋅=Φ⎰S磁通量 Φ S B d ⋅=Φ⎰S 必须明确的几个问题 1.自由空间的稳态磁通可以直接测量-磁通计2.样品内部的稳态磁通无法直接测量 ?3.变化的磁通可以直接测量1.如何产生变化的磁通2.如何测量变化的磁通t 0 t 1 ε(t) t冲 击 法 磁 强 计 法 电 动 法 感应(测量发电机)法电 子 积 分 器、数 字 积 分 器 各种自动直流磁性测量仪器冲击法Ballistic Galvanometer (冲击检流计)最具原理性的磁性测量方法 ANi B w dtd dt d J 022=++ααραJ 为转动惯量,α为偏转角, ρ为阻尼系数 w 为扭转系数,B 0为磁感应强度,A 和N 为面积和匝数,i 为瞬时电流H 线圈B 线圈样品 冲击检流计应尽量满足的条件-灵敏度1.脉冲电流完毕之后,电流计线圈开始转动:电流计线圈的转动惯量越大,越满足此条件。
7《玩磁铁》(教学设计)-一年级上册科学青岛版一、教学内容分析本节课主要教学内容为一年级上册科学青岛版第七课《玩磁铁》。
本节课通过对磁铁的性质进行探索,让学生了解磁铁的性质,掌握磁铁的基本知识,培养学生对科学的兴趣和探究能力。
教学内容与学生已有知识的联系:1. 学生已经初步了解了生活中的磁铁,如磁铁能够吸起铁钉、磁卡等,但对磁铁的性质和原理还不够了解。
2. 学生对生活中常见的磁铁现象有一定的观察和感知,但缺乏系统的认识和探究。
3. 学生已经具备了一定的观察能力和动手操作能力,为本节课的探究活动打下基础。
本节课通过实验和观察,引导学生探究磁铁的性质,如磁铁的两极、磁铁的吸引与排斥等,让学生在实践中掌握磁铁的基本知识,培养学生的科学探究能力。
同时,通过与生活实际的联系,使学生能够将所学知识应用于实际生活中,提高学生的学习兴趣和应用能力。
二、核心素养目标培养学生对科学的兴趣和探究能力,以及科学思维和创新精神。
1. 理解磁铁的性质和原理,掌握磁铁的基本知识。
2. 培养学生的观察能力和动手操作能力,提高学生的实践能力。
3. 激发学生的科学探究兴趣,培养学生的科学思维和创新精神。
本节课通过实验和观察,引导学生探究磁铁的性质,如磁铁的两极、磁铁的吸引与排斥等,让学生在实践中掌握磁铁的基本知识,培养学生的科学探究能力。
同时,通过与生活实际的联系,使学生能够将所学知识应用于实际生活中,提高学生的学习兴趣和应用能力。
三、重点难点及解决办法重点:磁铁的性质和原理,磁铁的吸引与排斥现象。
难点:磁铁的两极性,磁铁的极性与磁性之间的关系。
解决办法:1. 通过实物展示和实验演示,直观地呈现磁铁的性质和原理,帮助学生理解和掌握。
2. 设计互动探究活动,让学生亲自动手操作,体验磁铁的吸引与排斥现象,加深对知识的理解。
3. 利用多媒体教学资源,如动画、视频等,形象地展示磁铁的极性和磁性之间的关系,帮助学生突破难点。
4. 设置问题引导,引导学生思考和探究磁铁的两极性和极性与磁性之间的关系,提高学生的思维能力。
磁场测量空间或磁性材料中磁通、磁通密度、磁通势、磁场强度等的测量。
是磁学量测量的内容之一。
空间的磁通密度与磁场强度成比例关系,空间磁场强度的测量,实质上也是磁通密度的测量。
因而用磁强计测量的实际上是磁通密度。
磁场测量主要利用磁测量仪器进行。
按照被测磁场的性质,磁场测量分为恒定磁场测量和变化磁场测量。
恒定磁场测量对于不随时间而变化的直流磁场的测量。
常用的测量仪器有以下7种。
①力矩磁强计:简称磁强计。
利用磁场的力效应测量磁场强度或材料的磁化强度。
②磁通计和冲击检流计:用于冲击法(见软磁材料测量)中测量磁通及磁通密度。
测量时,须人为地使检测线圈中的磁通发生变化。
③旋转线圈磁强计:在被测的恒定磁场中,放置一个小检测线圈,并令其作匀速旋转。
通过测量线圈的电动势,可计算出磁通密度或磁场强度。
测量范围为0.1毫特到10特。
误差为0.1~1%。
也可将检测线圈突然翻转或快速移到无场区,按冲击法原理测量磁通密度。
④磁通门磁强计:由高磁导率软磁材料制成的铁心同时受交变及恒定两种磁场作用,由于磁化曲线的非线性,以及铁心工作在曲线的非对称区,使得缠绕在铁心上的检测线圈感生的电压中含有偶次谐波分量,特别是二次谐波。
此谐波电压与恒定磁场强度成比例。
通过测量检测线圈的谐波电压,计算出磁场强度。
磁通门磁强计的原理结构如图所示。
探头中的两个铁心用高磁导率软磁合金制成。
每一铁心上各绕有交流励磁线圈,而检测线圈绕在两铁心上。
两交流励磁线圈串联后由振荡器供电,在两铁心中产生的磁场强度为H~,但方向相反。
这样,检测线圈中感生的基波及奇次谐波电压相互抵消。
当探头处在强度为H0的被测恒定磁场中时,两铁心分别受到H0+H~和H0-H~即交变与恒定磁场的叠加作用,从而在检测线圈中产生偶次谐波电压,经选频放大和同步检波环节,取其二次谐波电压,其读数与被测的恒定磁场强度H0成比例。
磁通门磁强计的灵敏度很高,分辨力达100皮特。
主要用于测量弱磁场。
广泛用于地质、海洋和空间技术中。