柯雷G90系列高斯計(jì)的原理及應(yīng)用

柯雷的G90系列高斯計(jì)，即單維高斯計(jì)G91和G92、三維高斯計(jì)G93，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。今天要說的是G90高斯計(jì)的原理及應(yīng)用。

一． 高斯計(jì)原理

  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。

   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_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G90系列高斯計(jì)能夠同時(shí)滿足以上幾種測(cè)量