高斯計(jì)測(cè)量?jī)x使用方法
一、高斯計(jì)使用前的準(zhǔn)備工作
1、儀器與探頭檢查:
確認(rèn)高斯計(jì)主機(jī)電量充足或連接穩(wěn)定電源。
檢查配套探頭(霍爾傳感器)外觀(guān)是否完好,無(wú)物理?yè)p傷(如斷裂、壓痕)。
將探頭正確連接至主機(jī)指定接口,確保連接牢固。
2、開(kāi)機(jī)預(yù)熱與校準(zhǔn):
開(kāi)啟高斯計(jì)電源,根據(jù)儀器說(shuō)明書(shū)要求進(jìn)行預(yù)熱(通常數(shù)分鐘),使內(nèi)部電路穩(wěn)定。
零點(diǎn)校準(zhǔn):在已知無(wú)磁場(chǎng)的環(huán)境中(遠(yuǎn)離磁性物體),將探頭置于非磁性支架上,執(zhí)行“調(diào)零”操作,消除探頭和電路的固有偏移。
量程選擇:預(yù)估待測(cè)磁場(chǎng)強(qiáng)度范圍,選擇合適的量程檔位。若不確定,建議從最高量程開(kāi)始,逐步調(diào)低至獲得最佳分辨率的檔位。
單位設(shè)置:確認(rèn)顯示單位為所需單位(高斯/Gs或特斯拉/T,1T=10000Gs)。
3、環(huán)境評(píng)估:
識(shí)別并遠(yuǎn)離可能干擾測(cè)量的強(qiáng)磁場(chǎng)源(如大型電機(jī)、變壓器、磁鐵、含鐵工具、手機(jī)等)。
注意環(huán)境溫度是否在儀器規(guī)定的工作范圍內(nèi)。
二、高斯計(jì)測(cè)量操作步驟
1、探頭放置與定向:
關(guān)鍵:大多數(shù)霍爾探頭對(duì)磁場(chǎng)方向敏感(各向異性探頭)。務(wù)必根據(jù)探頭標(biāo)識(shí)或說(shuō)明書(shū),確定其有效敏感面(通常垂直于探頭桿或標(biāo)記面)。
將探頭的敏感面對(duì)準(zhǔn)待測(cè)點(diǎn),并使其法線(xiàn)方向(垂直于敏感面的方向)盡量與被測(cè)磁場(chǎng)方向保持一致,以獲得最大讀數(shù)(即真實(shí)場(chǎng)強(qiáng))。若方向未知,可緩慢旋轉(zhuǎn)探頭找到最大值點(diǎn)。
對(duì)于點(diǎn)磁場(chǎng)測(cè)量,確保探頭尖端穩(wěn)定接觸或靠近被測(cè)點(diǎn)。
對(duì)于空間分布測(cè)量,需使用非磁性?shī)A具固定探頭或主機(jī),沿預(yù)定路徑移動(dòng)并記錄數(shù)據(jù)。
2、讀數(shù)記錄:
待顯示屏讀數(shù)穩(wěn)定后(通常需要幾秒鐘),記錄該點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)度值。
注意單位(Gs或T)。
若儀器有“Hold”或“Peak Hold”功能,可用于捕捉瞬時(shí)值或最大值。
3、交變磁場(chǎng)測(cè)量(若適用):
若被測(cè)磁場(chǎng)為交變磁場(chǎng)(如工頻磁場(chǎng)),需確認(rèn)高斯計(jì)具備AC測(cè)量功能,并切換到AC模式。
注意儀器的頻率響應(yīng)范圍是否覆蓋被測(cè)磁場(chǎng)的頻率。
4、多點(diǎn)測(cè)量與分布圖:
根據(jù)需要,在待測(cè)物體表面或空間網(wǎng)格點(diǎn)上重復(fù)步驟1-2,記錄數(shù)據(jù)。
可繪制磁場(chǎng)強(qiáng)度分布圖以直觀(guān)展示結(jié)果。
三、使用高斯計(jì)的關(guān)鍵注意事項(xiàng)
1、探頭保護(hù):
嚴(yán)禁彎折、擠壓、撞擊或施加過(guò)大的機(jī)械應(yīng)力于探頭,霍爾元件極其脆弱。
避免將探頭暴露在超出其量程的強(qiáng)磁場(chǎng)中,可能造成探頭損壞或永久磁化偏移。
注意溫度限制,高溫可能損壞探頭。
2、方向敏感性:
時(shí)刻牢記探頭的方向敏感性。方向錯(cuò)誤會(huì)導(dǎo)致讀數(shù)顯著偏低,不能反映真實(shí)場(chǎng)強(qiáng)。不確定方向時(shí),務(wù)必旋轉(zhuǎn)探頭尋找最大值。
3、環(huán)境干擾:
測(cè)量時(shí)人體(尤其佩戴的手表、鑰匙、皮帶扣等)、周?chē)F磁性物體、運(yùn)行中的電子設(shè)備都可能引入干擾磁場(chǎng),務(wù)必保持距離并記錄可能的影響源。
4、溫度影響:
霍爾元件的靈敏度會(huì)隨溫度變化。精密測(cè)量或環(huán)境溫度變化較大時(shí),需注意溫度補(bǔ)償或按說(shuō)明書(shū)要求進(jìn)行溫度校準(zhǔn)。
5、強(qiáng)磁場(chǎng)安全:
測(cè)量強(qiáng)磁場(chǎng)(尤其是超強(qiáng)磁場(chǎng)或脈沖磁場(chǎng))時(shí),需了解相關(guān)安全風(fēng)險(xiǎn)(如對(duì)植入醫(yī)療設(shè)備、磁卡、機(jī)械手表的影響),并遵守安全規(guī)程。避免讓鐵磁性工具突然靠近強(qiáng)磁體。
6、定期校準(zhǔn):
為確保測(cè)量精度,高斯計(jì)(尤其是探頭)應(yīng)定期送至具備資質(zhì)的計(jì)量機(jī)構(gòu)進(jìn)行校準(zhǔn)。校準(zhǔn)周期根據(jù)使用頻率和精度要求確定(通常1-2年)。
四、使用后的維護(hù)
1、輕柔地盤(pán)繞探頭線(xiàn)纜,避免死折。
2、將探頭和主機(jī)存放于清潔、干燥、無(wú)強(qiáng)磁場(chǎng)、溫度適宜的環(huán)境中,最好使用原裝保護(hù)盒。
3、若長(zhǎng)期不用,取出主機(jī)電池。