1. Основы магнитометрии

Измеряемые величины:

• характеристики магнитного поля Н, Ф, В;

• характеристики и параметры материалов: μ, В_s, В_r, Н_c, Н₀, S_w, Р_уд и др.

Структурная схема прибора для измерения магнитной величины

Преобразователи магнитных величин в электрические (ПМЭ):

1. электромагнитные:

   • индукционные;

   • ферромодуляционные;

2. гальваномагнитные:

   • магнитогенераторные;

   • магниторезистивные;

3. квантовые:

   • магниторезонансные непрерывного действия;

   • магниторезонансные дискретного действия.

2. Измерительные пмэ

Индукционные преобразователи (измерительные катушки)

В постоянном магнитном поле измерительную катушку:

• быстро вынести за пределы поля;

• повернуть на 180º;

• вращать с равномерной скоростью.

Ферромодуляционные преобразователи (феррозонды)

ЭДС четных гармоник

Магнитогенераторные преобразователи (Холла)

R_h – коэффициент Холла;

d – толщина полупроводника.

Магниторезистивные преобразователи (Гаусса)

Сопротивление полупроводника

а – коэффициент Гаусса.

Магниторезонансные преобразователи

В постоянном поле В₀ частота резонансной прецессии атомов

γ – гиромагнитное отношение.

При резонансе U_ГВЧ = min, ν = f_р, В₀ = 2π f_р /γ.

3. Измерение характеристик магнитного поля

Характеристики магнитного поля: В, Н, Ф

Измерение магнитного потока Ф: веберметры

(безпружинный МЭ прибор с измерительной катушкой)

(индукционно-импульсный метод)

Измерение магнитной индукции В: тесламетры

• ферромодуляционные

(диапазон измерения В от 10^–9 до 10^–4 Тл);

• с преобразователями Холла и Гаусса (от 10^–2 до 10 Тл);

• квантовые (от 10^–5 до 1 Тл)

Индукционный метод: с помощью измерительной цкатушки и цифрового вольтметра (диапазон измерения В от 10^–4 до 10 Тл).

Для измерения неоднородных магнитных полей: магнитоизмерительные компараторы (приборы сравнения)

4. Измерение характеристик и параметров магнитных материалов

Индукционно-импульсный метод:

Осциллографический метод:

При R>> 1/ωC

Метод феррометра:

ГП - графопостроитель

Метод ваттметра:

Удельная мощность потерь

Мостовой метод:

Лекция 16 ИЗМЕРЕНИЕ НЕЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН

1. Структурные схемы приборов для измерения неэлектрических величин Прибор прямого преобразования

ПНЭ

ЭИП

X Y

Прибор с дифференциальным преобразователем

ЭИП

СМ

ПД

X=X₀+X Y₁=Y₀+Y Y=Y₁–Y₂=2Y

Y₂= Y₀ –Y

Прибор уравновешивающего преобразования

Х

СУ

ПНЭ

ЭИП

Х Y

X

ПЭН

_К

Преобразователи неэлектрических величин в электрические (ПНЭ):

• генераторные;

• параметрические.