磁力计如何工作?

出处:维库电子市场网 发布于:2023-11-29 16:34:38

  磁力计通常通过间接方法测量所谓的磁矩。面积为 A、电流为 I 的闭环的磁矩是一个矢量,其大小等于 I 乘以 A。该环所经历的扭矩等于磁矩乘以磁场。
  在数学上,磁矩表示如下: →τ=→m×→B  

       在哪里
  τ = 扭矩
  m = 磁矩
  B = 外部磁场
  作为矢量,磁场的方向与其振幅一样重要。一些磁力计可以测量磁场的方向和大小(矢量磁力计),而其他磁力计只能测量其幅度(标量磁力计)。
  关于单位,国际单位制 (SI) 单位是 Am 2。然而,通常会看到它以许多其他单位表示,例如
  ,其中 erg 是相当于 10 -7 焦耳的能量单位,G 是一 高斯。
  磁力计和磁滞曲线
  当磁性材料浸入磁场中时,其特性会发生变化。根据这些材料在施加磁场之前和之后对磁场的反应,它们分为顺磁、抗磁或铁磁材料。除此之外,还有非磁性材料,呈现弱磁性。
  表示磁性能的工具是磁滞曲线。它代表磁通密度 B 与磁场强度 H 的关系。

  图 1. 滞后曲线示例。图片由NDT 资源中心提供
  磁性材料显着的方面是,即使我们移除施加的力,它们仍保持磁化(即,它们表现出保持性)。然后,为了使材料返回其初始点,需要施加负磁场强度(H)对其进行消磁(矫顽力)。
  由于磁性材料的特殊性及其广泛的应用,以良好的分辨率测量其特性的能力带来了物理和材料领域的革命。
  高灵敏度电子测量
  与许多其他传感器一样,磁传感器配有一组电子系统,以便处理小电信号并生成微控制器、处理器或人类可读的输入。这些系统的设计和构建是一个挑战,因为大多数时候信号非常小并且对噪声非常敏感。因此,设计人员需要在电路复杂性、传感器容量和成本之间达成权衡。
  有些组件经常使用且相对简单,例如滤波器或放大器,但也有其他更复杂的组件,例如调制解调链或锁定放大器。
  随着小型化的进展,我们经常发现部分模拟调节电路是在信号链中的集成电路 (IC) 内部实现的,因为与分立解决方案相比,它不易出错且更加紧凑。

  图 2. 霍尔传感器 IC 的内部部件。图片由Allegro提供
  另一方面,集成解决方案的灵活性可能较差。在特定或新颖的应用中工作时,设计人员可能更喜欢离散选项,因为他们可能需要开发新的调节链。
  磁力计应用
  磁力计广泛应用于日常应用中。通常,复杂的传感器保留给高度化的实验室,例如斯特拉斯堡的材料物理和化学实验室。这样的磁力计可以包括振动样本磁力计、SQUID磁力计和AGFM(交替梯度场磁力计)等等。
  霍尔效应传感器广泛应用于强磁场的应用中。它们的应用是电机驱动应用中的运动检测和控制。

  图 3. 霍尔传感器 IC。图片由 Microchip 提供
  通常围绕电机轴放置一些传感器(通常是两个或三个),并将触发传感器的金属部件放在它们前面。每次金属部件经过传感器时,它们都会生成方波或正弦信号,从而可以计算速度或位置。

关键词:磁力计

版权与免责声明

凡本网注明“出处:维库电子市场网”的所有作品,版权均属于维库电子市场网,转载请必须注明维库电子市场网,https://www.dzsc.com,违反者本网将追究相关法律责任。

本网转载并注明自其它出处的作品,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时,必须保留本网注明的作品出处,并自负版权等法律责任。

如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起一周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。

扫码下载APP,
一键连接广大的电子世界。

在线人工客服

买家服务:
卖家服务:

0571-85317607

客服在线时间周一至周五
9:00-17:30

关注官方微信号,
第一时间获取资讯。

建议反馈

联系人:

联系方式:

按住滑块,拖拽到最右边
>>
感谢您向阿库提出的宝贵意见,您的参与是维库提升服务的动力!意见一经采纳,将有感恩红包奉上哦!