3. Теслометр Холловского типа
3.1. Физическая сущность эффекта Холла
Р
ассмотрим
проводник в форме прямоугольной пластины
толщиной d,
по которой протекает ток плотностью i
(рисунок 5). Эквипотенциальными
поверхностями внутри пластины будут
плоскости, перпендикулярные к направлению
тока
,
и поэтому при отсутствии магнитного
поля разность потенциалов между двумя
зондами, лежащими в одной из этих
плоскостей, будет равна нулю.
Если включить магнитное поле с индукцией В перпендикулярно к и зондам, то между ними возникнет разность потенциалов. Возникновение этой разности потенциалов и есть эффект Холла.
Опыт показывает, что разность потенциалов
, (30)
где X - постоянная Холла.
Эффект
Холла является следствием существования
силы Лоренца fЛ = еvB.
Внутри пластинки возникает поперечное
электрическое ноле с напряженностью
Е, причем при равновесии еvB = eE.
Поэтому
.
С другой стороны i = env,
т. е.
.
Поэтому
,
откуда следует
.
Между холловской ЭДС U и магнитной индукцией В согласно (30) существует линейная зависимость, поэтому эффект Холла может быть применен для измерения индукции (напряженности) магнитного поля (датчики Холла).
3.2. Краткое описание и инструкция по эксплуатации магнитометра ате-8702
М
агнитометр
АТЕ-8702 предназначен для измерения
параметров магнитных полей в промышленности,
материаловедении, электротехнике, а
также в лабораторных исследованиях.
Прибор позволяет проводить измерения
постоянных и переменных магнитных
полей.
АТЕ-8702 имеет возможность проводить измерения постоянных и переменных (частота 50..60 Гц) магнитных полей.
Диапазоны измерений:
- переменное поле (AC): от 0 до 1500 мТл;
- постоянное поле (DC): от 0 до 3000 мТл.
Внешний вид прибора представлен на рисунке 6.
Процесс измерения магнитного поля производится по следующему алгоритму.
1. Включите прибор кнопкой включения POWER.
2. После самотестирования прибора (около 2-х секунд) на дисплее прибора загорятся цифровые значения и индикаторы режимов.
3. Последовательным нажатием кнопки MODE AC/DC выберите режим измерения по постоянному или переменному току, а также разрешение при измерении.
4. Для смены единиц измерения необходимо перейти в расширенное меню установок. Для этого нажмите и удержите в течение 2-х секунд кнопку MODE AC/DC. Далее последовательным нажатием кнопки MODE AC/DC добейтесь, чтобы на нижнем индикаторе отобразились символы «UNIT». Однократно нажмите кнопку REC и на верхнем индикаторе появятся: символ «t» если установлена единица измерения «миллитесла»; символ «G» если установлена единица измерения «гаусс». Смена единицы измерения производится нажатием кнопки MODE AC/DC. Подтвердите выбор нажатием кнопки REC. Подождите около 3-х секунд (не нажимая кнопки) и прибор вернется в режим измерения.
5. Снимите с сенсорной головки датчика защитный колпачок. Коснитесь тестируемого материала сенсорной головкой. Зонд следует устанавливать таким образом, чтобы плоскость холловского датчика была перпендикулярна индукции магнитного поля. Измеренные данные отображаются на индикаторах: на верхнем индикаторе - старшие разряды измеренного значения, а на нижнем - младший разряд.
6. После завершения измерений выключите прибор.
Примечание. Если при включении прибора значения на дисплее отличаются от нулевого, то необходимо выполнить установку нуля. До начала проведения измерений зафиксируйте головку сенсора в нужной для измерения позиции и нажмите кнопку ZERO. Удержите ее нажатой около 2-х секунд и на индикаторе дисплея установится нулевое значение. Отпустите кнопку ZERO и прибор перейдет в режим измерения.