什么是特斯拉计?

 特斯拉计是一种测量空间磁场(磁通密度)的仪器。

测量单位面积的磁通密度。特斯拉计利用半导体的一种称为霍尔效应的电特性来显示以高斯或特斯拉为单位的磁通密度。

一般来说,固定式具有高精度和分辨率,甚至可以测量强磁场。它不仅用于研发和学术目的,还用于制造和质量保证,以验证磁场的强度。

特斯拉计的使用

特斯拉计不仅用于研发和学术目的,还用于验证制造和质量保证情况下的磁场强度。例如,加速器设施使用强大的电磁体(~10T),并使用特斯拉计来测量它们。

其他应用包括在产品质量控制过程中测量残留磁性、漏磁通量以及磁性材料的特性。此外,地球也有磁场(~nT),尽管它很弱,所以它对于测量地磁很有用。必须根据要测量的磁场的大小和类型以及所需的精度来选择适当的测量设备。

特斯拉计原理

特斯拉计的原理是利用霍尔效应来测量磁场。霍尔效应是当垂直于流过半导体的电流施加磁场时,在垂直于电流和磁场的方向上产生电场的现象。

使用称为霍尔元件的元件作为探针来测量磁场。有横向式和轴向式两种。横向式测量垂直于平板的磁场。由于它是薄板,即使只有很窄的间隙,也可以通过插入探针来测量磁场。

另一方面,轴向型测量垂直于探头端面的磁场。它可以插入小型螺线管线圈中以测量内部磁场。使用这些探头时,准确评估磁场非常重要,要考虑探头与要测量的磁场之间的角度、到物体的距离以及物体的尺寸等因素。

此外,霍尔元件的特性与温度有关。因此,在温度变化的环境(例如高温环境)中进行测量时必须小心。通常,使用霍尔元件进行测量需要使用恒温装置来将元件保持在恒定温度。

特斯拉仪表的类型

根据用途不同,特斯拉仪表有多种类型。

1. 手持式

最常见的类型是交流/直流手持式特斯拉计。由于操作方便、携带方便,在野外作业中得到广泛应用。

2. 固定式

有用于测量高磁场的大型模型,以及用于高灵敏度微磁场测量的模型。用于高灵敏度微磁场测量的特斯拉计特别用于测量地球磁场。

3. 三轴特斯拉计

还有一个用于测量磁场分布的 3D 特斯拉计。3D 特斯拉计使用多个探头的组合,可以高精度测量 3D 空间中的磁场分布。它经常用于医疗领域和材料开发。

4.超导量子干涉装置特斯拉计

使用超导量子干涉装置的特斯拉计的开发工作正在取得进展,该装置可以高精度、高速地测量磁场。超导量子干涉装置比传统霍尔元件具有更快的测量速度,并且能够进行更灵敏的磁场测量。

如何选择特斯拉仪表

选择特斯拉仪表时,应考虑以下因素:

1、磁场大小

根据待测磁场的大小和想要测量的磁场大小,需要选择合适测量范围的特斯拉计。测量大磁场时,适合使用精度高、测量范围宽的固定式特斯拉计。

2、测量精度

根据待测量磁场的大小和应用来选择测量精度。如果磁场较弱,则需要高分辨率的特斯拉计。

3. 测量环境

您选择的特斯拉计类型也会根据您使用特斯拉计的环境而有所不同。例如,在高温、低温或高真空环境下进行测量时,您需要选择能够承受这些条件的特斯拉计。