1) the measurement for strongly or weakly magnetic field
磁场强弱测量
3) high magnetic measuring
强磁场测量
4) weak magnetic fields measurement
微弱磁场测量
1.
This paper introduces the structure and operating principle of the thinfilm magnetoresistive sensor, and gives out the hardware design method of using the sensor in a certain instrument for weak magnetic fields measurement The instrument is based on Philips′ KMZ51 It can measure the earth magnetic field and other weak fields which don′t vary or vary slowl
介绍了薄膜磁阻传感器的结构与工作原理 ,及其用于微弱磁场测量仪的硬件设计方法。
5) Weak magnetic measurement system
弱磁场测量系统
补充资料：磁场测量
空间或磁性材料中磁通、磁通密度、磁通势、磁场强度等的测量。是磁学量测量的内容之一。空间的磁通密度与磁场强度成比例关系，空间磁场强度的测量，实质上也是磁通密度的测量。因而用磁强计测量的实际上是磁通密度。
磁场测量主要利用磁测量仪器进行。按照被测磁场的性质，磁场测量分为恒定磁场测量和变化磁场测量。
恒定磁场测量 对于不随时间而变化的直流磁场的测量。常用的测量仪器有以下7种。
①力矩磁强计：简称磁强计。利用磁场的力效应测量磁场强度或材料的磁化强度。
②磁通计和冲击检流计（见检流计）：用于冲击法(见软磁材料测量)中测量磁通及磁通密度。测量时，须人为地使检测线圈中的磁通发生变化。
③旋转线圈磁强计：在被测的恒定磁场中，放置一个小检测线圈，并令其作匀速旋转。通过测量线圈的电动势,可计算出磁通密度或磁场强度。测量范围为0.1毫特到10特。误差为0.1～1％。也可将检测线圈突然翻转或快速移到无场区，按冲击法原理测量磁通密度。
④磁通门磁强计：由高磁导率软磁材料制成的铁心同时受交变及恒定两种磁场作用，由于磁化曲线的非线性，以及铁心工作在曲线的非对称区，使得缠绕在铁心上的检测线圈感生的电压中含有偶次谐波分量，特别是二次谐波。此谐波电压与恒定磁场强度成比例。通过测量检测线圈的谐波电压，计算出磁场强度。磁通门磁强计的原理结构如图所示。探头中的两个铁心用高磁导率软磁合金制成。每一铁心上各绕有交流励磁线圈，而检测线圈绕在两铁心上。两交流励磁线圈串联后由振荡器供电，在两铁心中产生的磁场强度为H∼，但方向相反。这样，检测线圈中感生的基波及奇次谐波电压相互抵消。当探头处在强度为H0的被测恒定磁场中时,两铁心分别受到H0+H∼和H0-H∼即交变与恒定磁场的叠加作用，从而在检测线圈中产生偶次谐波电压，经选频放大和同步检波环节，取其二次谐波电压，其读数与被测的恒定磁场强度H0成比例。磁通门磁强计的灵敏度很高,分辨力达100皮特。主要用于测量弱磁场。广泛用于地质、海洋和空间技术中。20世纪60～70年代研制成的光泵磁强计和利用超导量子干涉器件 (squid)制成的超导量子磁强计，灵敏度更高,分辨力分别达到10-7和10-9安／米。
⑤霍耳效应磁强计：半导体矩形薄片放置在与薄片平面垂直的磁场（磁通密度为B）中,若在薄片的相对两端面间通以直流电流I,则在另两端面的相应点间产生电动势E(即霍耳效应)。当I 为常数时，E与B 有比例关系，比例系数与薄片的宽度b，长度l和厚度d 以及所用材料有关。材料的这种特性又称为磁敏特性。利用霍耳效应制成的磁强计,可测量1微特到10特范围内的磁通密度值。误差为0.1～5％。霍耳片能做得薄而小，可伸入狭窄间隙中进行测量，也可用以测量非均匀磁场。有磁敏特性的器件，除霍耳片外还有铋螺线、磁敏二极管等。
⑥核磁共振磁强计:原子核的磁矩在磁通密度B 的作用下，将围绕磁场方向旋进,其旋进频率??0=γB（γ为旋磁比,对于一定的物质，它是一个常数），若在垂直于B的方向施加一小交变磁场,当其频率与??0相等时,将产生共振吸收现象，即核磁共振。由共振频率可准确地计算出磁通密度或磁场强度。这种磁强计的测量范围为 0.1毫特到10特。准确度很高,误差低于10-4～10-5,常用以提供标准磁场及作为校验标准。
⑦磁位计：用于测量空间a、b两点间的磁位差，如系均匀磁场，可折算出该处的磁场强度。磁位计也可用来测量材料内部的磁场强度。由于磁性材料界面处的磁场强度切线分量相等，因此在沿材料表面空间处用磁位计测得的磁场强度，就是材料该处内部的磁场强度切线分量。磁位计的结构是将细绝缘导线均匀绕在非磁性软带或硬片上，前者称软磁位计；后者称硬磁位计。测量仪表采用冲击检流计或磁通计。对于恒定磁场，测量过程中须使磁位计所链合的磁通发生变化。如所测为均匀磁场，则由磁位差折算出磁场强度。磁位计可在标准均匀磁场中进行标定，按磁场强度值刻度。
变化磁场测量 对于随时间而变化的交变磁场的测量。通常利用电磁感应效应将磁场的磁学量转变为电动势来测量。以周期性单调上升与下降的交变磁场为例,测量磁通密度时,只需将检测线圈接到平均值电压表上,由电压表的读数尃可计算出最大磁通密度Bm ,，??为频率，S为铁心有效截面，N2为测量线圈匝数。利用霍耳片可直接测磁通密度,如保持I 为直流,则输出电动势E 的波形与磁通密度的波形相同。由E 可计算出磁通密度值。测量磁场强度时,若用平均值电压表作为磁位计的测量仪表，则可根据电压表读数折算出磁场强度的最大值，也可在均匀标准磁场中进行标定。
磁场测量主要利用磁测量仪器进行。按照被测磁场的性质，磁场测量分为恒定磁场测量和变化磁场测量。
恒定磁场测量 对于不随时间而变化的直流磁场的测量。常用的测量仪器有以下7种。
①力矩磁强计：简称磁强计。利用磁场的力效应测量磁场强度或材料的磁化强度。
②磁通计和冲击检流计（见检流计）：用于冲击法(见软磁材料测量)中测量磁通及磁通密度。测量时，须人为地使检测线圈中的磁通发生变化。
③旋转线圈磁强计：在被测的恒定磁场中，放置一个小检测线圈，并令其作匀速旋转。通过测量线圈的电动势,可计算出磁通密度或磁场强度。测量范围为0.1毫特到10特。误差为0.1～1％。也可将检测线圈突然翻转或快速移到无场区，按冲击法原理测量磁通密度。
④磁通门磁强计：由高磁导率软磁材料制成的铁心同时受交变及恒定两种磁场作用，由于磁化曲线的非线性，以及铁心工作在曲线的非对称区，使得缠绕在铁心上的检测线圈感生的电压中含有偶次谐波分量，特别是二次谐波。此谐波电压与恒定磁场强度成比例。通过测量检测线圈的谐波电压，计算出磁场强度。磁通门磁强计的原理结构如图所示。探头中的两个铁心用高磁导率软磁合金制成。每一铁心上各绕有交流励磁线圈，而检测线圈绕在两铁心上。两交流励磁线圈串联后由振荡器供电，在两铁心中产生的磁场强度为H∼，但方向相反。这样，检测线圈中感生的基波及奇次谐波电压相互抵消。当探头处在强度为H0的被测恒定磁场中时,两铁心分别受到H0+H∼和H0-H∼即交变与恒定磁场的叠加作用，从而在检测线圈中产生偶次谐波电压，经选频放大和同步检波环节，取其二次谐波电压，其读数与被测的恒定磁场强度H0成比例。磁通门磁强计的灵敏度很高,分辨力达100皮特。主要用于测量弱磁场。广泛用于地质、海洋和空间技术中。20世纪60～70年代研制成的光泵磁强计和利用超导量子干涉器件 (squid)制成的超导量子磁强计，灵敏度更高,分辨力分别达到10-7和10-9安／米。
⑤霍耳效应磁强计：半导体矩形薄片放置在与薄片平面垂直的磁场（磁通密度为B）中,若在薄片的相对两端面间通以直流电流I,则在另两端面的相应点间产生电动势E(即霍耳效应)。当I 为常数时，E与B 有比例关系，比例系数与薄片的宽度b，长度l和厚度d 以及所用材料有关。材料的这种特性又称为磁敏特性。利用霍耳效应制成的磁强计,可测量1微特到10特范围内的磁通密度值。误差为0.1～5％。霍耳片能做得薄而小，可伸入狭窄间隙中进行测量，也可用以测量非均匀磁场。有磁敏特性的器件，除霍耳片外还有铋螺线、磁敏二极管等。
⑥核磁共振磁强计:原子核的磁矩在磁通密度B 的作用下，将围绕磁场方向旋进,其旋进频率??0=γB（γ为旋磁比,对于一定的物质，它是一个常数），若在垂直于B的方向施加一小交变磁场,当其频率与??0相等时,将产生共振吸收现象，即核磁共振。由共振频率可准确地计算出磁通密度或磁场强度。这种磁强计的测量范围为 0.1毫特到10特。准确度很高,误差低于10-4～10-5,常用以提供标准磁场及作为校验标准。
⑦磁位计：用于测量空间a、b两点间的磁位差，如系均匀磁场，可折算出该处的磁场强度。磁位计也可用来测量材料内部的磁场强度。由于磁性材料界面处的磁场强度切线分量相等，因此在沿材料表面空间处用磁位计测得的磁场强度，就是材料该处内部的磁场强度切线分量。磁位计的结构是将细绝缘导线均匀绕在非磁性软带或硬片上，前者称软磁位计；后者称硬磁位计。测量仪表采用冲击检流计或磁通计。对于恒定磁场，测量过程中须使磁位计所链合的磁通发生变化。如所测为均匀磁场，则由磁位差折算出磁场强度。磁位计可在标准均匀磁场中进行标定，按磁场强度值刻度。
变化磁场测量 对于随时间而变化的交变磁场的测量。通常利用电磁感应效应将磁场的磁学量转变为电动势来测量。以周期性单调上升与下降的交变磁场为例,测量磁通密度时,只需将检测线圈接到平均值电压表上,由电压表的读数尃可计算出最大磁通密度Bm ,，??为频率，S为铁心有效截面，N2为测量线圈匝数。利用霍耳片可直接测磁通密度,如保持I 为直流,则输出电动势E 的波形与磁通密度的波形相同。由E 可计算出磁通密度值。测量磁场强度时,若用平均值电压表作为磁位计的测量仪表，则可根据电压表读数折算出磁场强度的最大值，也可在均匀标准磁场中进行标定。
说明：补充资料仅用于学习参考，请勿用于其它任何用途。
参考词条