高斯計(jì)原理及應(yīng)用

一．

高斯計(jì)原理

德國(guó)柯雷生產(chǎn)的高斯計(jì)

G100

，是利用半導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的霍爾效應(yīng)直接測(cè)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(chǎng)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(cè)量磁場(chǎng)明顯。

如圖

1

所示，

圖中長(zhǎng)方形片狀半導(dǎo)體稱為霍爾元件，

若將它放在磁

場(chǎng)中，

磁場(chǎng)方向與霍爾片垂直，

并在霍爾片的一個(gè)對(duì)邊通入電流，

則在另一個(gè)對(duì)邊就會(huì)出現(xiàn)

電壓

UH

。

德國(guó)柯雷生產(chǎn)的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(cè)磁場(chǎng)中，

保持

I

不變，

用電壓表測(cè)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(cè)量時(shí)

可以直接讀出，無(wú)需進(jìn)行計(jì)算。磁感應(yīng)強(qiáng)度

B

的單位為特斯拉

(

即

Wb

／㎡

)

，但高斯計(jì)仍按

習(xí)慣標(biāo)以高斯〔

Gs

，

1Gs

＝

10-4Wb

／㎡

)

。

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(lái)改

善

生活，豐富生命。除了自然存在的電磁場(chǎng)外，人們?yōu)樯畹谋憷_(kāi)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(chǎng)。為

了避免磁場(chǎng)強(qiáng)度過(guò)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(lái)測(cè)量磁場(chǎng)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(chǎng)測(cè)量：采用高斯計(jì)

(

特斯拉計(jì)

)

測(cè)量永磁產(chǎn)品表面磁場(chǎng)強(qiáng)度，主要

是對(duì)永磁產(chǎn)品的質(zhì)量及充磁后磁性能一致性的評(píng)估

;

通常測(cè)量中磁體表面中心點(diǎn)的磁場(chǎng)

強(qiáng)度進(jìn)行測(cè)量，

通過(guò)對(duì)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(chǎng)的測(cè)量：采用高斯計(jì)

(

特斯拉計(jì)

)

測(cè)量氣磁場(chǎng)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(cè)量：如工件退磁后的退磁效果檢測(cè)。

(4)

漏磁測(cè)量：如喇叭漏磁測(cè)量。

(5)

環(huán)境磁場(chǎng)測(cè)量等

一般的高斯家只能滿足其中的一種或者兩種測(cè)量應(yīng)用，而德國(guó)柯雷的

G100

高斯計(jì)能夠

同時(shí)滿足以上幾種測(cè)量，在測(cè)量應(yīng)用方面是各款高斯計(jì)中的*。