كيفية استخدام مقياس غاوس لقياس قيمة غاوس السطح

يستخدم مقياس غاوس، المعروف أيضًا باسم مقياس تسلا، عادةً كأداة قياس للمغناطيسية السطحية. يوضح الشكل التالي مقياس KANETEC Gauss الياباني المستخدم على نطاق واسع.

يطبق مبدأ عمل مقياس غاوس بشكل أساسي تأثير هول: عندما يتم وضع موصل يحمل تيارًا في مجال مغناطيسي، بسبب قوة لورنتز، سيكون هناك فرق جهد جانبي في الاتجاه العمودي على المجال المغناطيسي والتيار. أجهزة قياس غاوس هي أدوات تقيس المجالات المغناطيسية بناءً على مبدأ تأثير هول. يقوم مسبار Hall بتوليد جهد Hall في المجال المغناطيسي بسبب تأثير Hall، وتقوم أداة القياس بتحويل قيمة شدة المجال المغناطيسي بناءً على جهد Hall ومعامل Hall المعروف.

في الوقت الحاضر، تم تجهيز عدادات غاوسي عمومًا بمسابير Hall أحادية الاتجاه، والتي يمكنها فقط قياس شدة المجال المغناطيسي في اتجاه واحد، أي أنها يمكنها فقط قياس شدة المجال المغناطيسي المتعامد مع اتجاه شريحة Hall. وفي بعض مجالات القياس المتطورة، توجد مجسات هول يمكنها قياس المجالات المغناطيسية ثلاثية الأبعاد. من خلال تحويل أدوات القياس، يمكن عرض شدة المجال المغناطيسي في اتجاهات X وY وZ في نفس الوقت. يمكن الحصول على أقصى شدة للمجال المغناطيسي من خلال تحويل الدوال المثلثية.

يمكن لأجهزة قياس غاوس عمومًا قياس المجالات المغناطيسية DC وAC، مع وحدات يمكن تبديلها لعرض إما الوحدات الغوسية Gs أو الوحدات الدولية ميليتيسلا mT. من بينها، قياس المجالات المغناطيسية DC هو الأكثر استخدامًا في الصناعة.

إذا كان قياس المجال المغناطيسي في الوقت الحقيقي مطلوبًا، فستكون الوظيفة الحقيقية مطلوبة، وستعرض شاشة العرض قيم المجال المغناطيسي والقطبية في الوقت الحقيقي

عندما يكون من الضروري التقاط ذروة المجال المغناطيسي والقطبية المقابلة أثناء عملية القياس، يجب استخدام وظيفة التثبيت.

كما هو موضح في الشكل التالي، ستعرض شاشة العرض "تعليق"، والقيم المعروضة والقطبية هي ذروة المجال المغناطيسي الملتقط والقطبية المقابلة له. إذا لم يكن هناك عرض، فهذه هي الوظيفة الحقيقية. يمكنك أيضًا التبديل إلى وضع اختبار المجال المغناطيسي للتيار المتردد باستخدام زر MODE، كما هو موضح في الشاشة أدناه بالرمز "~".

احتياطات استخدام جهاز قياس غاوسي:

عند استخدام مقياس غاوس لقياس المجال المغناطيسي لجهاز القياس، يجب ألا يكون المسبار منحنيًا بشكل مفرط. يجب بشكل عام الضغط على شريحة Hall الموجودة في النهاية بشكل خفيف وملامسة لسطح المغناطيس. وذلك لضمان تثبيت نقطة القياس والتأكد من أن المسبار متصل بإحكام بسطح القياس ومستوي مع سطح القياس، ولكن لا تضغط بقوة.

2. يمكن لكلا جانبي شريحة Hall الإحساس، لكن القيم والقطبية مختلفة. سطح المقياس لسهولة القياس ولا يمكن استخدامه كسطح قياس. الأسطح غير المقاسة هي سطح القياس.

تقوم أجهزة قياس غاوس بقياس شدة المجال المغناطيسي Bz على مستوى القياس الرأسي الافتراضي. الشكل التالي عبارة عن رسم تخطيطي لمحاكاة مغناطيس ممغنط منتظم على المحور Z. ويمكن ملاحظة أن المجال المغناطيسي هو ناقل، ويمكن اعتبار شدة المجال المغناطيسي على المحور Z Bz=. نظرًا لأقصر مسار للدائرة المغناطيسية عند الحواف، ستكون خطوط المجال المغناطيسي عند الحواف أكثر كثافة، وستكون شدة المجال المغناطيسي B أقوى من المركز. ومع ذلك، قد لا يكون Bz دائمًا أقوى من المركز، ولكنه مجرد تحديد للمساحة المقاسة بواسطة شريحة هول، وبشكل عام، تكون قوة المجال المغناطيسي الركني المقاس أقوى من المركز، على الأقل ليست أقل من المركز حقل مغناطيسي.

تجدر الإشارة إلى أنه عندما يكون اتجاه المغنطة مختلفًا، حتى على نفس سطح القياس، يكون الفرق في قيم القياس كبيرًا جدًا.

بالنسبة للقياسات الديناميكية أو الحاجة إلى احتواء المجال المغناطيسي في مواضع قياس مختلفة في منحنيات الشكل الموجي، هناك حاجة إلى ماسح المجال المغناطيسي. لا تزال بحاجة إلى القياس من خلال اتجاه واحد أو شريحة هول ثلاثية الأبعاد، ثم إخراج منحنى قياس المجال المغناطيسي من خلال تصميم مسار القياس والحصول على البيانات.