磁场测量的新看法
对霍尔效应测量磁场实验的方法改进
温度较低 。这种横向温差就是温差 电动势ｖ Ｅ， 这种现象称 为爱延豪森效应。 这种效应建立需要一定时间， 如果采用直 流 电测 量 时会 因此 而给 霍 尔 电压测 量带 来误 差 ，如 果 采用 交流电， 则由于交流变化快使得爱延豪森效应来不及建立 ， 可 以减 小测 量 误差 。
一
需要固定 ， 这里用一块有机玻璃作为支撑物， 用乳胶将条形 磁铁将其固定 ； 为了测霍尔电压和电流， 需要将霍尔片的两 对边焊接上导线 ， 由于霍尔片较小 ， 在实验时为了获得可靠 的数据， 不能用手直接接触 ， 所以需将其用乳胶固定于一空 心圆柱体（ 如笔芯等 ） 下端 ， 并使其法线方向在水平面内； 霍 尔片的工作电流由稳压电源提供 ， 其 电流值由毫安表指示 ， 霍尔电压由毫伏表指示 。 为了保护电路 ， 用一只电阻作 为限 流 电阻 ， 一 只单 刀开 关用 来接 通 和切 断 电路 。 因为 某点 的磁 场具有方 向， 所以为 了指示该方向， 将一张带有坐标的胶片 附 于玻璃 板 之上 ，用 一挖 去 中心 的量 角器 指示 霍 尔 片 的法 线方 向 ， 扩 展 到测量 三 维空 间 的磁场 分布 。
分布 。经改进后 的实验可使 学生深刻理解霍 尔效应测磁场的原理及磁场的性质 ， 并可作为设计性 实验项 目在大学物理 实 验课 中开 出， 培养学生的创新意识 。 关键词： 霍 尔效应 ； 设计方法 ； 原理性质 中图 分 类号 ： Ｇ６ ３ ３ ． ７ 文 献标 志 码 ： Ａ
二、 实验 结果 的效应
、
改进 方 案
１ ． 仪器的选取 。现在大学物理实验 中霍尔效应测磁场 所用仪器为螺线管磁场实验仪与霍尔效应测试仪 ，这两种 仪器均为集成化程度较高的仪器 ，大大限制了学生开发思 维和 自制 装 置测 磁场 的 能力 。我们 选 取 的磁场 源 为一 对 条 形磁铁 ； 霍尔元件是一霍尔片（ 其霍尔系数和最大限制 电流 已知） ； 毫伏 表一只 ， 用来测量霍尔电压 ； 毫安表一只 ， 用来 测量霍尔电流；开关两只，可控制总电路和霍尔片工作电 路； 稳压电源一只 ， 用来提供霍尔片工作电流 ； 电阻一 只， 作 为限流 电阻 ； 为了将霍尔片固定 ， 采用空心圆柱体 （ 如笔芯 等） ， 利用胶水等粘性物质将霍尔片固定于其底部 ； 量角器 只， 用 来 指 示霍 尔 片 法 线方 向 ； 带有 坐 标 的 胶片 一 张 ， 用 来确 定 所 测 点 的坐 标 ； 有 机玻 璃 一块 ， 与胶 片 固定 在 一 起 ，
光磁共振实验测量地磁场方法的改进
关键 词 ： 光抽 运 ； 磁 共振 ； 光 ｇ因子 ； 实验测 量
１ 引 言 ．
１５ ９ ０年 ， 国物 理 学 家 卡斯 特 勒 （ ． ａｔｒ 法 Ａ Ｋ ｓｅ ） ｌ 提 出了光 抽 运 方 法 （ ｐｉ ｌ ｕ ｐｎ ） 并 将抽 运 光 Ｏ ｔａＰ ｍ ｉｇ ， ｃ
实 验装 置进入 工作状 态 。利 用指南 针判 断出扫场 、 水 平场 、 直 场方 向开 关 和 地磁 场 水平 、 直 方 向 垂 垂 之 间 的关 系 。扫场方 向选择 与地磁 场反 向 ， 波形选 择“ 方波 ” 适 当调节 大小 ； 直磁 场 方 向选择 与 地 ， 垂 磁 场反 向 ， 电流 调至 １２ ； 转偏振 片 的角 度为 ４ ．Ａ 旋 ５
Ｂ ∥＝ｈ １ ２／ ｇ Ｂ ｅ （ 一 ）２ （） ６ 由于实 验 中根据 不 同的情况 ， 地磁 场水平 Байду номын сангаас量 有两种 不同 的表 达式 。为 了精 确 的测 定 地磁 场 水 平 分量 ， 必须 对合磁 场方 向进 行准 确 的判 断 。
３ 测量 方法 ．
１ ，，，
维普资讯
◎ ２７ 第 期 ０年 ６ ０
ＬＢ Ｒ ＴＲ Ｉ Ｃ Ａ Ｏ Ａ Ｏ ＹＳ Ｅ Ｅ ＣＮ
２７ ｌ月 版 ０ 年２ 出 ０
光 磁 共 振 实 验 测 量 地 磁 场 方 法 的 改 进
王海英 魏桂森 路 庆凤
河南新 乡
李喜贵
４ ３０ ） ５ ０ ７
直线 圈磁场抵 消地磁 场垂直 分量 ， 那么保 温池 内 的 总磁场 由地磁 场 的水平 分量 、 水平 线圈磁 场 及扫场 三者 叠 加 而 成 。 由于 示 波 器 上 所 观 察 到 的光检测信 号只是 光强 的强弱 变化 ， 并不 能反 映保温池 内总磁 场 的实 际变 化和实 际方 向 ， 实验 者 容易 出现对总磁 场方 向的误判 ， 而导致错 误 的测 从
磁场测量方法的发展及应用
磁场测量方法的发展及应用摘要：磁场属于科学研究的范畴，对于磁场的研究一般都需要探讨其测量技术。
磁场的测量技术拥有着极其悠久的历史。
现如今被广泛地运用到了考古、生物学、军事工程、医学、空间技术以及地球物理等多种领域当中。
测量技术的种类有很多，但是比较常用的也就几种。
磁场的测量方法还在不断地探索和发展。
本文主要就测量技术的应用与发展进行了深入地分析和探讨。
关键字：磁场；测量技术；发展；应用磁场的应用范围在不断地拓展，在低温的工作环境下，为了能够准确地测量内磁场、强磁场以及超强磁场，微弱磁场和弱磁场，不均匀磁场与间隙磁场，必须探索和运用新的工艺、新的材料和新的效应及现象，进一步地提升测量仪器的工作水平、更新和完善磁场测量仪器，让它具有高稳定性、高准确性和高分辨率，争取朝着智能化、数字化和微小型化的方向来发展。
磁力法所谓磁力法就是通过现场磁化物体的利用或者是一种机械力来进行磁场的测量，这是一种非常经典的方法，并且应用得非常普遍。
古老的测量方法都是将磁力作为基本的原理，虽然该方法非常古老，但是经过不断地发展和继承，目前为止，它还会被用于古地磁、磁法勘探以及地磁场的测量之中。
还有一种测量磁场的仪器，它是按照磁力法的基本原理而制成的。
该类仪器可以分成电动式和磁强计式两种。
小磁针具有可动性，其与被测量的磁场之间会相互作用，让磁针发生偏转从而构成一种测量仪器。
该方法被习惯性地称之为“磁强计”。
该磁强针能够将磁场测量归结成对磁针运动时振荡周期的测量，同时也可以称为是对偏转角的测量。
通过强磁针的运用可以有效地测量各种磁场，比如经常变化的磁场、均匀或者非均匀的磁场。
它的分辨力可以达到标准之上。
目前，电动法进行磁场测量的仪器已经被磁强计替代。
比较常见的磁强计有三种。
包括磁变仪、无定向的磁强计以及有定向的磁强计。
所谓定向的磁强计就是将偏转磁针和固定磁针的位置进行分布，通过磁场和磁针间的互相作用来相对或者绝对的测量磁场。
因为绝对测量需要依据磁针的震荡周期确定磁场，在具体的测量实施中会非常复杂，当前该种磁强计很少使用。
磁场测量的新看法(最新整理)
磁场测量的新看法陈寰2012.2.12摘要通过感应地球磁极，人们能在杳无人迹的的大洋上掌握航向，这便是磁场测量的最早应用。
如今磁场测量得到了极大地发展，并出现了各式各样的磁传感器，用来检测磁场的存在、强度及方向，测量领域也涵盖了地磁、永磁体、磁化软磁铁、车辆扰动、脑电波、电流产生的磁场等各个方面。
磁传感器可以不用直接接触就能测量这些特性，并在众多工业以及航向控制方面发挥着重要作用。
这篇论文讲述了几种磁场测量的方法以及这些传感器是如何工作并集成哪些功能。
最后，系统地展示了磁场测量的一些应用。
简介磁传感器被良好应用已经有了超过2000年的历史了。
早期应用在寻找方向或是导航方面。
如今，磁传感器仍然是导航的主要方法并且其他方面的应用也得到了发展。
为了获得更大的灵敏度，更小的尺寸，以及与电子系统的兼容性，使得磁场感应技术不断发展。
本文概述了各种类型的磁传感器以及他们的应用。
目的不是说如何构建磁传感器系统，更多讲述的是这种传感器本身以及它是如何勘测磁场的。
这里着重介绍了一种新型的基于硅的磁传感器—各向异性磁阻（AMR）和巨磁阻（GMR），以及它们的应用。
使用磁传感器来测量磁场通常不是我们的初衷，其它的的参数如轮速、磁性油墨的存在、车辆检查以及航向检测也是所需要的。
这些参数不能直接测得，但是却可以同过磁场的变化或是扰动得出。
图1表明其他传感器，像是温度、压力、张力、或亮度等这些参数都可以使用合适的传感器直接测得。
图1.常规传感器与磁感应传感器另一方面，使用磁传感器测量方向、存在性、自转、角度以及电流时获得的都是间接数据。
首先，定制的输入必须产生或者改变一个磁场。
电线中的电流、永磁体或是感应地磁场都能产生这个场。
一旦传感器检测到或是改变了这个场，通过将输出信号做相应的处理就可以转化为所需要的参数值。
这不仅使得磁感应应用起来有点困难，而且也要对那些难以感应到的数据做到准确可靠的测量。
根据各种磁感应传感器测量磁场的范围不同，可将它们分类。
磁场实验磁场强度的测量与分析
05
实验结论与意义
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ERA
实验结论
磁场强度与距离的关系
通过实验测量，我们得出磁场强度随距离的增加而减小的结 论，验证了磁场强度与距离的平方成反比的理论预测。
磁场分布的特点
实验结果显示，在磁体周围磁场分布呈现出一定的规律性和 对称性，这对于理解磁场的基本性质具有重要意义。
辅助材料
磁铁
用于产生实验所需的磁场，通常 有不同形状和大小可供选择。
磁场探头
与磁场强度计配合使用，用于将 磁场信号转换为电信号进行测量
。
电缆和连接器
用于连接实验设备和数据采集系 统，确保信号的传输和稳定性。
设备使用注意事项
在使用磁场发生器时，应注意避免产生过强的磁场，以免对实验设备和人员造成危 害。
在实验过程中，如遇设备故障或异常情况，应立即切断电源，停止实验
。
02
疏散人员
在确保自身安全的情况下，迅速疏散实验区域内的人员，避免发生次生
事故。
03
报告与处理
及时向实验室管理人员报告事故情况，并配合相关部门进行事故调查和
处理工作。同时，对事故原因进行深入分析，总结经验教训，防止类似
事故的再次发生。
THANKS
在连接和使用数据采集系统时，应确保电源和信号线的正确连接，避免短路或损坏 设备。
在实验过程中，应注意观察实验现象和数据变化，及时调整实验参数和设备状态， 以获得准确的实验结果。
03
实验步骤与操作
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
搭建实验装置
磁源选择
数据采集系统搭建
磁场的测量与磁力计：磁场的测量方法和磁力计的原理
磁场的测量与磁力计：磁场的测量方法和磁力计的原理磁场是一个充满整个空间的物理现象，它由物体所产生的磁性物质或电流所引起。
测量磁场的方法有很多种，而磁力计则是一种常用的磁场测量仪器。
本文将介绍磁场的测量方法和磁力计的原理。
磁场的测量方法大致可以分为直接测量和间接测量两种。
直接测量是指通过磁感线在磁场中的运动方式进行测量，而间接测量是通过测量磁场产生的效应来推断磁场的性质。
下面将具体介绍这些方法。
直接测量磁场的方法有很多种，其中一种常用的方法是通过磁感线。
磁感线是用于表示磁场强度和方向的曲线，它的方向是指示磁场的方向，而它的密度表示磁场的强度。
当物体带有磁性或通过电流时，会在其周围形成磁感线。
通过观察磁感线的形状和密度变化，可以判断磁场的强度和方向。
另一种直接测量的方法是使用磁场力线圈，通过在磁场中感受到的力的大小和方向来测量磁场的强度和方向。
间接测量磁场的方法包括霍尔效应、法拉第电磁感应定律和法拉第力测量法等。
霍尔效应是指当磁场作用于导体上的电流时，导体的一侧将产生电压差。
通过测量这个电压差，可以推断出磁场的性质。
法拉第电磁感应定律是指当磁场通过一个闭合线圈时，线圈内将产生感应电动势。
通过测量这个感应电动势，可以推断出磁场的性质。
法拉第力测量法则是指当磁场作用在电流上时，电流所受到的力与磁场的强度和电流的方向相关。
通过测量这个力的大小和方向，可以推测出磁场的性质。
除了以上介绍的直接测量和间接测量方法外，还有一些其他的测量方法，如磁阻测量法、核磁共振测量法等。
磁阻测量法是通过测量磁场中磁阻的大小来推断磁场的性质。
核磁共振测量法是利用原子核的磁性来测量磁场。
这些方法在特定的实验条件下具有较高的测量精度和准确性。
磁力计是一种常用的磁场测量仪器，它可以直接测量磁场的强度和方向。
磁力计的运作原理是基于洛伦兹力的作用。
当一个带有电荷的粒子或带有电流的导线进入或通过磁场时，它会受到洛伦兹力的作用。
磁力计利用这个原理，通过测量受到的洛伦兹力的大小和方向来推断磁场的性质。
磁性材料测量实验中的磁场调节技巧
磁性材料测量实验中的磁场调节技巧在磁性材料测量实验中，磁场调节技巧起着至关重要的作用。
磁场的强弱、方向以及稳定性都会直接影响到实验的准确性和可重复性。
在本文中，我们将探讨一些磁场调节技巧，以帮助实验者获得更准确的测量结果。
首先，确保实验所处的环境没有明显的磁性干扰。
磁性材料测量实验对磁场的敏感度很高，所以周围环境中的磁性干扰会对实验结果产生严重影响。
实验室中的电器设备、铁磁材料等都可能引起磁场干扰，因此要尽可能远离这些干扰源。
其次，选择适当的磁体配置。
在实验中，我们通常使用电磁铁或永磁体来产生磁场。
电磁铁的优点是磁场强度可调，但由于其电路结构的设计，可能会引入一些非均匀性。
为了减小这种非均匀性，可以采用多个电磁铁并行布置，以增加磁场的均匀性。
永磁体则能够提供更稳定的磁场，但通常磁场强度较弱，需要结合其他方法进行增强。
调节磁场的方向也是一项关键任务。
在实验中，我们可能需要将磁场的方向与磁性材料的特定方向进行匹配，以便精确测量其磁性能。
为了实现这一点，可以使用角度调节装置来改变磁体的角度，从而调整磁场的方向。
另外，参考磁场也是调整磁场方向的重要工具。
通过在实验中引入已知方向和强度的参考磁场，我们可以更准确地判断实际磁场的方向，并进行必要的校正。
此外，磁场的稳定性也需要特别关注。
在进行长时间实验时，磁场的稳定性对于保证实验结果的可靠性非常关键。
为了实现稳定的磁场，可以添加反馈控制系统来及时调整电磁铁的电流，以保持磁场的稳定。
此外，观察磁场随时间的变化也是一种有效的方法。
通过定期检测磁场的变化情况，我们可以及时发现并解决潜在问题。
最后要强调的是实验者的操作技巧和经验。
磁性材料测量实验是一项复杂的工作，需要实验者具备扎实的专业知识和丰富的实践经验。
只有在具备这些前提的基础上，才能真正掌握磁场调节技巧。
此外，实验者要细心观察实验过程中的细节，并将其纳入考虑范围，以便更全面地评估实验结果的可靠性。
综上所述，在磁性材料测量实验中，磁场调节技巧是确保实验结果准确性和可重复性的关键因素。
霍尔效应测量磁场的实验报告思考题
霍尔效应测量磁场的实验报告思考题
霍尔效应是指当电流通过导体时，垂直于导流方向的磁场存在时，导体两侧会产生一种称为霍尔电势差的电压。
这一现象可以用来测量磁场的强度。
实验步骤
1.准备实验所需材料，包括霍尔元件、电源、电流表、磁场源等。
2.将霍尔元件连接到电源和电流表上。
3.调节电流使其通过霍尔元件，并确保电流恒定。
4.在磁场源附近移动霍尔元件，记录下每个位置的电流值。
思考题
1.为什么需要调节电流并确保其恒定？
答：电流的大小会影响到霍尔效应的电压输出值，因此需要调节电流并使其保持恒定，以确保实验结果的准确性和可比性。
2.为什么要在不同位置记录电流值？
答：不同位置的磁场强度不同，记录下每个位置的电流值可以用于磁场分布的分析和比较，帮助我们了解磁场的空间分布规律。
3.如何利用霍尔电势差测量磁场的强度？
答：通过测量霍尔电势差和已知条件（如导体宽度、电流值），可以利用霍尔效应的公式来计算磁场的强度。
公式为B = (VH * I) / (ne)，其中B
表示磁场强度，VH为霍尔电势差，I为电流强度，n为载流子密度，e为电荷量。
4.除了测量磁场强度，霍尔效应还有哪些应用？
答：霍尔效应广泛应用于磁传感器、电流测量仪器、转速测量、位置检测等领域。
在工业中，霍尔传感器可以用于测量电机的转速和位置，用于控制系统的反馈；在汽车中，霍尔传感器可以用于测量车速和转向角度，为车辆安全提供数据支持。
地磁场大小的测量实验探讨
中学物理教学中，测量地磁场方面的实验比 较少。其主要原因是地磁场过于微弱，在将磁信号 转化为电信号进行测量时，电流过于微弱，用中学 现有的仪器无法得到比较准确的数据。为此，我们 通过改装库仑扭秤测量地磁场大小。具体方法是： 将库仑小球替换为条形磁铁，由于地磁场作用，库 仑扭秤将在磁场力作用下发生偏转。然后，利用力 矩放大作用测量地磁场。 １．实验原理 如图１所示，用钢丝 Ｌ悬挂一条形小磁体，开 始钢丝处于拉伸状态并 无扭转。由于磁铁受到 、地磁场水平方向的作用
／Ｉｄｌｏ，胁一１一抽，ｐ，≈／Ｉｏ＜＜１，则ｐ一昙．ｖ。
由磁针所产生的磁场Ｂ就可以求磁偶极矩ｐ，其 中／ｉ。为磁导率，Ｖ为磁体的体积。 ２．实验过程 （１）测量小磁针的长口、宽ｂ、厚度Ｃ，计算小磁 针的体积，再使用传感器测量小磁针所产生的磁 场Ｂ。 （２）将已经磨平光滑的小铝片固定在磁铁的 中间，起反光镜片作用。 （３）用电烙铁将一根已知参数的细钢丝的一端 焊接在小磁铁的中央，并水平悬挂起来，如图３所示。 （４）用测量地磁 场方向的小磁针测 出地磁场水平方向，一， 使得当钢丝绳处于 无扭转的拉直状态 时，磁铁方向与地磁场水平方向垂直。 （５）打开激光发射器，发射激光直射到反光 镜片中心，并记录下磁体没发生偏转时的反射光 线所指的角度吼。 （６）然后轻轻释放磁体 使之在磁场作用下振动，直 到磁体不再振动，停留在平 衡位置。 （７）读出此时的激光反
］
受的力矩为：Ｌ一一暑【，一
ｏＵ ］
力，磁体将偏离原来的位置而转动一个角度０。根 据力学知识，在一根杆的两端沿杆的方向施以反 向的扭转力矩时，杆就会发生弹性扭转形变。任何 传递能量的转动轴上都可以出现这种扭转情况。 这里我们以棒的扭转为例讨论扭转过程的力 学规律。设想固定棒的上端，在下端加一力矩Ｎ， 整个下端截面相对上端的截面扭转了０角，如图２ 所示。根据力学知识：
新型磁阻传感器测量地磁场实验的教学探讨
地磁 场作 为 一 种 天 然 磁 源 ， 在地球 物理、 军 事、 航空 、 航海 、 医学 、 探 矿等 领域 中有 着非 常重 要
属 的各 向异性 磁 阻效应 ［ ７ ］ 。 本 实 验 采 用 Ｈｏ ｎ ｅ ｙ ｗｅ ｌ ｌ 公 司 的 一 维 磁 阻传 感器 ＨＭＣ１ ０ ２ １ Ｚ 。该 型 传 感 器 是 利 用 半 导 体 工
新 型 磁 阻传 感 器 测 量 地 磁 场 实验 的教 学 探讨
徐 友 冬
（ 淮海工 学院， 江苏 连云港 ２ ２ ２ ０ ０ ５ ）
摘
要： 探讨 了一种新型磁 阻传感器在 测量 地磁 场方 面的应用 。特别在 确定地磁子 午面方 向和测
量磁倾 角上 ， 提 出了新 的实验方法 。该方 法具 有操作 简单 ， 精 确度 高等优 点。在实验 中 ， 学 生能够 容易 掌握关键操作要 点 ， 取得 了不错 的实验教学成果 。 关 键 词： 磁 阻传感器 ； 亥姆霍兹线圈 ； 磁倾 角
新型磁阻传感器测量地磁 场实验的教学探讨
地磁 场 的测 量 结 果 见 表 ２ 。 经 计 算 连 云 港 淮 海 工学 院实 验楼 ２ ０ ３ 室（ 全钢 筋水 泥结 构 ） 地 磁场 的磁倾 角 一 ５ ２ 。 ， 地 磁 场 的场 强 Ｂ 一 ０ ． ４ ６ ０×
场 的方 向 。 但 是 在 电压 极值 附近 ， 角度 变化 是缓慢
的用途。我们往往需要准确的知道地磁场的大小 和方 向 。但 是 地 磁 场是 一种 很 弱 的 磁 场 ， 数 值 约
为 １ ０ Ｔ量级 ， 而且 在地 球上 不 同 的地 方 ， 其大 小 和方 向也有 所 不 同 ， 这就 给精 确测 量带 来 了难度 。 以前一 般是 采用 正切 电流计来 测定 地磁 场 的水平
磁场测量实验的技巧和注意事项
磁场测量实验的技巧和注意事项磁场测量实验是物理学中一个重要的实验内容，通过测量磁场的强度和方向，可以帮助我们了解磁场的性质和规律。
为了准确进行磁场测量实验，下面将介绍一些实验技巧和注意事项。
一、实验器材准备在进行磁场测量实验前，首先需要准备一些实验器材，包括磁场感应计、磁针、电流表等。
这些器材应该经过校准，确保其准确度和灵敏度。
二、场地选择选择一个无电磁干扰、无磁场干扰的场地进行磁场测量实验。
实验场地最好远离电子设备、电源线等可能产生干扰的物件。
磁场的测量结果很容易受到干扰影响，因此准确选择实验场地非常重要。
三、实验步骤1. 设置磁场感应计根据实验要求，将磁场感应计放置在合适的位置。
检查磁场感应计的指针是否与刻度线对齐，确保准确读取磁场强度。
2. 定位磁针将磁针放置在待测位置，使其与磁场感应计成一条直线。
磁针应该稳定且保持水平，确保准确测量磁场方向。
3. 读取数据根据磁场感应计的指针位置和刻度线，读取并记录磁场强度的数值。
同样地，观察并记录磁针指向的方向。
多次测量并求取平均值，以提高实验结果的精度。
四、实验技巧1. 避免磁场干扰在实验过程中，要尽量避免靠近其他磁性物体，如铁磁性材料、磁性金属等。
这些物体可能会产生额外的磁场，影响实验结果的准确性。
2. 维持稳定在实验过程中，要保持实验环境的稳定和恒定。
外部因素变化可能会干扰磁场测量，因此要尽量保持恒定的温度、湿度和光照条件。
3. 注意磁场方向在读取磁场方向时，要注意磁针的末端指向。
磁针的指针指向南极，末端指向北极，因此在记录磁场方向时要根据磁针的指针位置确定。
五、实验安全在进行磁场测量实验时，要注意实验中可能存在的安全问题。
特别是当使用电流表等器材时，要注意避免触电和其他安全事故的发生。
结论综上所述，进行磁场测量实验时，需要准备合适的实验器材，选择适当的场地，并按照正确的实验步骤进行操作。
在实验过程中，应当注意避免磁场干扰，保持实验环境稳定，并注意磁场方向的准确读取。
磁场的测定(霍尔效应法)总结
磁场的测定(霍尔效应法)总结————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：2霍尔效应及其应用实验(FB510A 型霍尔效应组合实验仪)（亥姆霍兹线圈、螺线管线圈）实验讲义长春禹衡时代光电科技有限公司4实验一 霍尔效应及其应用置于磁场中的载流体，如果电流方向与磁场垂直，则在垂直于电流和磁场的方向会产生一附加的横向电场，这个现象是霍普金斯大学研究生霍尔于1879年发现的，后被称为霍尔效应。
如今霍尔效应不但是测定半导体材料电学参数的主要手段，而且利用该效应制成的霍尔器件已广泛用于非电量的电测量、自动控制和信息处理等方面。
在工业生产要求自动检测和控制的今天，作为敏感元件之一的霍尔器件，将有更广泛的应用前景。
掌握这一富有实用性的实验，对日后的工作将有益处。
【实验目的】1．了解霍尔效应实验原理以及有关霍尔器件对材料要求的知识。
2．学习用“对称测量法”消除副效应的影响，测量试样的S H I ~V 和M H I ~V 曲线。
3．确定试样的导电类型。
【实验原理】1．霍尔效应：霍尔效应从本质上讲是运动的带电粒子在磁场中受洛仑兹力作用而引起的偏转。
当带电粒子（电子或空穴）被约束在固体材料中，这种偏转就导致在垂直电流和磁场方向上产生正负电荷的聚积，从而形成附加的横向电场，即霍尔电场H E 。
如图1所示的半导体试样，若在X 方向通以电流S I ，在Z 方向加磁场B ，则在Y 方向即试样A A '- 电极两侧就开始聚集异号电荷而产生相应的附加电场。
电场的指向取决于试样的导电类型。
对图1（a ）所示的N 型试样，霍尔电场逆Y 方向，（b ）的P 型试样则沿Y 方向。
即有)(P 0)Y (E )(N 0)Y (E H H 型型⇒>⇒<显然，霍尔电场H E 是阻止载流子继续向侧面偏移，当载流子所受的横向电场力HE e•5与洛仑兹力B v e ••相等，样品两侧电荷的积累就达到动态平衡，故有B v e E e H ••=• （1） 其中H E 为霍尔电场，v 是载流子在电流方向上的平均漂移速度。
当地地磁场的测量心得体会
当地地磁场的测量心得体会2020年12月21日，在学校老师的指导下，我们开始了为期两天的当地地磁场的测量。
本次测量对我们来说是一个非常有意义的机会，我们感受到了一个新的空间磁场，这是我们人生中第一次测量，感受到了地球磁场的神奇。
本次测量是在学校老师的带领下完成的，所以我对自己是充满了信心。
测量时需要佩戴一个小耳塞（因为测量环境要求是完全无干扰）。
地磁仪由地磁测量仪、地磁测高仪和地磁场测量仪组成。
地磁测量仪是利用电磁场对地面或地表部分电磁活动发生测量作用时产生相应影响这一原理制作而成。
测量仪是测量地面部分电磁活动时产生的磁能量变化。
一、地磁测量仪介绍地磁测量仪是地磁观测仪器的主要设备之一，是应用于测量地面部分磁活动的仪器。
由于测量仪器是根据电磁活动的强弱来选择磁场强度。
因此，在选择磁场强度的时候，要考虑测量仪器的类型。
主要是考虑在测量地幔（或地壳）磁场时，仪器的测量距离一般都在3-5 km以上。
若采用磁极测高法进行地磁观测，通常采用磁极天线，也就是我们常说的“铁芯管”测量仪。
采用磁性测高仪测量时，其测量距离一般在5-10 km之间；采用磁极天线测地面磁活动时，其测量距离一般在2-3 km之间；采用磁极天线测地球表面部分地磁场时，由于其测地面部分电磁场影响，其测量距离一般需要近10倍。
这些都是为了获得精确地磁场信号。
1、测磁原理磁感线法：利用铁心或磁铁作为导体，其表面导电。
当电流通过铁心时，线圈在磁场中受到磁化，当线圈感应出能量和电压时，电流就会沿着线圈的绝缘层流向导线，从而使导线两端产生电磁感应。
该方法是一种非接触式测磁方法；在测量地球表面部分地磁场时，因电感存在于磁极天线中，所以可以通过电感的电磁感应来获得仪器的感应电流。
电感线法的缺点就是难以做到连续稳定控制。
磁感线法在原理上可分为两类：一类是直接感应磁感线或直流磁感线。
另一类是感应导线耦合磁感线等效成电感应线法；也可把感应与电感线圈耦合形成磁感线或直流磁感线。
磁场的计算和测量方法
磁场的计算和测量方法磁场是我们生活中常见的一种物理现象，它可以通过计算和测量来揭示其特性和行为。
在本文中，我们将探讨磁场的计算和测量方法，并深入了解其原理和应用。
一、磁场的计算方法磁场的计算方法有多种，其中最常见的是通过安培定律和比奥-萨伐尔定律来计算。
安培定律表明，磁场的大小与电流强度成正比，与距离成反比。
因此，我们可以通过测量电流和距离来计算磁场的强度。
具体而言，我们可以使用安培表来测量电流，并使用磁感应强度计来测量距离。
然后，根据安培定律的公式B = μ0 * I / (2πr)，其中B表示磁场强度，μ0表示真空中的磁导率，I表示电流强度，r表示距离，我们可以计算出磁场的数值。
此外，还有一种常见的计算方法是通过磁通量和磁场的关系来计算。
磁通量是磁场穿过一个平面的总磁场量，可以通过使用磁感应强度计和测量平面面积来计算。
然后，根据比奥-萨伐尔定律的公式Φ = B * A * cosθ，其中Φ表示磁通量，B表示磁场强度，A表示平面面积，θ表示磁场与平面法线的夹角，我们可以计算出磁场的数值。
二、磁场的测量方法除了计算方法外，我们还可以使用各种仪器和设备来测量磁场。
其中最常见的是磁感应强度计和霍尔效应传感器。
磁感应强度计是一种用于测量磁场强度的仪器，它包含一个磁场感应元件和一个指示器。
当磁感应元件暴露在磁场中时，它会产生一个电压信号，指示器会根据该信号显示磁场的强度。
这种仪器的优点是简单易用，适用于实验室和工业环境中的磁场测量。
另一种常用的磁场测量方法是使用霍尔效应传感器。
霍尔效应是一种基于磁场对电流的影响而产生的电势差现象，可以通过将霍尔效应传感器放置在磁场中来测量磁场的强度。
传感器会产生一个电压信号，该信号与磁场的强度成正比。
这种方法的优点是精确度高，适用于需要高精度测量的应用，如磁共振成像和磁力计。
除了这些仪器和设备，还有其他一些测量方法，如磁力计和磁化强度计。
磁力计是一种用于测量磁场力的仪器，它可以通过测量磁场对物体施加的力来确定磁场的强度。
物理实验中磁场的产生与测量方法
物理实验中磁场的产生与测量方法磁场是物理学中非常重要的概念之一。
它是由电荷运动或电流所产生的力场，具有方向和大小。
在物理实验中，磁场的产生与测量是一个常见的实验项目。
本文将探讨磁场的产生方式以及磁场的测量方法。
一、磁场的产生方式磁场的产生方式主要有两种：一种是由稳恒电流所产生的静磁场，另一种是由变化的电流所产生的变化磁场。
静磁场的产生需要通过电流通过导线形成闭合回路，这样才能形成静磁场。
在实验室中，常用的静磁场产生方式是通过电流通过直导线或螺线管。
当电流通过直导线时，根据安培环路定理，可以得知磁场的大小与导线距离的平方成反比。
而当电流通过螺线管时，磁场的大小则与导线的匝数和电流成正比。
变化磁场的产生方式则是通过电流的突变或周期性变化来产生的。
这种磁场产生方式的实验常见于磁感应强度的测量。
例如，在霍尔效应实验中，通过在导体上施加变化电压，产生了变化磁场，并测量霍尔电压来间接测量磁感应强度。
二、磁场的测量方法磁场的测量方法多种多样，根据实验目的和具体情况的不同，我们可以选择不同的测量方法。
最常见的磁场测量方法是使用磁力计。
磁力计是一种测量磁场强度的仪器。
它基于洛伦兹力定理，通过测量磁场对磁场感应体的力来计算磁感应强度。
常用的磁力计有霍尔磁力计、电磁式磁力计和滑动式磁力计等。
除了磁力计外，还可以使用霍尔效应来测量磁感应强度。
霍尔效应是指当导体中通过电流时，垂直于导线方向的磁场将形成一个电势差。
通过测量霍尔电压，我们可以间接测量磁感应强度。
此外，还可以利用电磁感应原理来测量磁场。
在磁感应强度变化的场景下，当磁场通过螺线管时，会感应出一个电动势。
通过测量这个电动势，我们可以得知磁场的强度。
总之，在物理实验中，磁场的产生与测量方法是一个重要的研究内容。
静磁场和变化磁场的产生方式各不相同，需要根据实验目的和具体情况进行选择。
而磁力计、霍尔效应和电磁感应原理是常用的测量方法，可以帮助我们准确测量磁感应强度。
通过这些实验，我们可以更好地理解磁场的性质和应用。
磁场的基本概念及测量方法
磁场的基本概念及测量方法磁场是指存在于空间中的磁力作用场景，它是由磁物质产生的，能够对其他物体或电流产生磁力的作用。
磁场广泛应用于物理学、电子工程、地球物理学等领域，并在社会生活中起着重要的作用。
本文将介绍磁场的基本概念及测量方法，帮助读者更好地理解和应用磁场知识。
一、磁场的基本概念磁场的基本概念可以从两个方面来理解，即磁场的起源和磁场的特性。
1. 磁场的起源磁场的起源是由电荷的运动产生的。
当电荷在运动时，产生的磁场会对其周围的物体或电流产生力的作用。
磁场的大小与电荷的速度、电流的大小以及磁矩等因素有关。
2. 磁场的特性磁场有一些基本的特性，包括方向、大小和场线等。
磁场的方向可以用箭头表示，箭头的方向指向磁力作用的方向。
磁场的大小可以通过磁场强度来描述，磁场强度的单位是特斯拉（T）。
磁场还可以通过场线来表示，场线是指磁场力线的轨迹，可以用来观察磁场的分布情况。
二、磁场的测量方法为了准确测量磁场的强度和分布情况，科学家们发展了一系列磁场测量方法。
下面将介绍几种常用的磁场测量方法。
1. 磁力感应法磁力感应法是一种常用的测量磁场强度的方法。
它利用一个磁力计来测量磁场产生的力的大小。
磁力计通常由一个磁感应体和一个悬挂在弹簧上的盘形物体组成。
当磁力感应体受到磁场的作用时，会产生一个力，使盘形物体受到位移。
通过测量盘形物体的位移，可以计算出磁场的强度。
2. 霍尔效应法霍尔效应法是一种测量磁场强度的常用方法，它利用了霍尔效应的原理。
霍尔效应是指在应用电场的条件下，当将一个霍尔片（具有正负电荷载流子的半导体材料）放置在磁场中时，会在霍尔片两侧形成电势差。
通过测量霍尔片两侧的电势差，可以计算出磁场的强度。
3. 磁通量法磁通量法是一种测量磁场强度的方法，它利用了磁通量的概念。
磁通量是指磁场通过单位面积的数量，通常用符号Φ表示。
通过测量磁场通过一个定面积的圆环的磁通量，可以计算出磁场的强度。
4. 磁强计法磁强计法是一种测量磁场强度的常用方法，它利用了磁强计的原理。
物理实验测量物体的磁场强度
物理实验测量物体的磁场强度磁场是物理学中非常重要的概念，而测量物体的磁场强度则是物理实验中常见的内容。
本文将介绍一种常用的方法，即通过霍尔效应测量物体的磁场强度。
一、引言在物理学中，磁场是由带电粒子运动产生的力的作用范围。
磁场强度（或称磁感应强度）是描述磁场强弱的物理量，通常用B表示。
磁场强度的测量对于研究磁场的性质及应用具有重要意义。
二、霍尔效应的原理霍尔效应是指在导体中通过电流时，垂直于电流方向和磁场方向施加横向电场，导致电子或空穴在横向电场的作用下发生偏转，从而形成电势差的现象。
根据霍尔效应，我们可以测量材料中的磁场强度。
三、实验装置在测量物体的磁场强度实验中，我们需要使用以下实验装置：1. 霍尔元件：用于检测磁场及测量磁场强度；2. 电源和电流表：提供和测量电流；3. 磁铁：用于产生磁场；4. 电压表：测量霍尔元件两端的电压。
四、实验步骤1. 将霍尔元件固定在一个平面，使其与磁铁垂直放置，确保霍尔元件平面与磁场的方向垂直；2. 连接电流源和电流表，将电流通过霍尔元件；3. 用电压表测量霍尔元件的电压，记录下测得的数值；4. 更改电流大小，再次测量霍尔元件的电压，记录数值；5. 移动磁铁的位置，在不同位置下进行测量并记录电压数值。
五、数据分析与实验结果根据实验所得数据，我们可以进行如下分析：1. 电流与磁场强度的关系：通过改变电流值，我们可以观察到电流与磁场强度之间的线性关系。
根据实验数据，绘制电流与磁场强度的曲线图。
2. 磁铁位置对磁场强度的影响：通过移动磁铁的位置，我们可以观察到磁场在不同位置上的变化。
根据实验数据，绘制磁铁位置与磁场强度的曲线图。
六、实验误差分析在实验中，可能会存在一些误差源，例如：1. 霍尔元件的位置不准确；2. 磁铁磁场不均匀。
我们可以通过进一步改进实验步骤和装置，减小误差的影响。
七、实验应用与展望测量物体的磁场强度在物理学研究和工程应用中具有广泛的应用价值。
通过掌握这一实验方法，我们可以进一步开展以下研究：1. 不同材料的磁场特性研究；2. 磁场对生物体的影响研究。
磁场测量实验技巧
磁场测量实验技巧磁场是我们日常生活中常见的物理现象之一，它在许多领域都有着重要的应用，如电磁感应、磁共振成像等。
为了准确测量磁场的强度和方向，科学家们开发了许多实验技巧。
本文将介绍一些常见的磁场测量实验技巧，帮助读者更好地理解和应用磁场测量。
一、磁力计的使用磁力计是一种常见的磁场测量仪器，它可以测量磁场的强度和方向。
在使用磁力计时，首先需要将其放置在待测磁场中，然后观察磁力计的指针或数字显示屏。
磁力计的指针会指向磁场的方向，并显示磁场的强度。
为了准确测量磁场的强度，我们需要将磁力计放置在不同位置，并记录每个位置的测量结果。
通过对比这些数据，我们可以得到磁场的分布情况。
二、霍尔效应的应用霍尔效应是一种基于电子在磁场中运动时产生的电势差的现象。
通过测量这个电势差，我们可以间接测量磁场的强度和方向。
在实验中，我们通常使用霍尔元件来实现这个测量。
将霍尔元件放置在待测磁场中，然后通过连接电路来测量产生的电势差。
根据霍尔元件的特性曲线，我们可以计算出磁场的强度和方向。
霍尔效应的优点是可以测量较弱的磁场，同时还可以测量磁场的变化。
三、磁力线的可视化为了更直观地观察磁场的分布情况，我们可以使用磁力线的可视化方法。
这种方法通过在磁场中放置磁铁或磁铁粉末来实现。
当磁铁或磁铁粉末受到磁场的作用时，它们会按照磁力线的路径排列。
通过观察磁铁或磁铁粉末的排列情况，我们可以直观地了解磁场的分布情况。
这种方法适用于较强的磁场，但对于较弱的磁场则不太适用。
四、磁场测量的注意事项在进行磁场测量实验时，我们需要注意以下几点。
首先，要保证测量环境的干净和安静，避免外界干扰对测量结果的影响。
其次，要注意磁场测量仪器的校准和灵敏度。
定期对磁力计、霍尔元件等进行校准，确保其测量结果的准确性。
此外，还要避免磁场测量仪器与其他金属物体的接触，以免产生误差。
最后，要根据实际需求选择合适的磁场测量方法和仪器，以获得更准确的测量结果。
总结磁场测量是物理实验中常见的内容之一，它在科学研究和工程应用中有着重要的地位。
磁场测量的新看法
磁场测量的新看法陈寰2012.2.12摘要通过感应地球磁极，人们能在杳无人迹的的大洋上掌握航向，这便是磁场测量的最早应用。
如今磁场测量得到了极大地发展，并出现了各式各样的磁传感器，用来检测磁场的存在、强度及方向，测量领域也涵盖了地磁、永磁体、磁化软磁铁、车辆扰动、脑电波、电流产生的磁场等各个方面。
磁传感器可以不用直接接触就能测量这些特性，并在众多工业以及航向控制方面发挥着重要作用。
这篇论文讲述了几种磁场测量的方法以及这些传感器是如何工作并集成哪些功能。
最后，系统地展示了磁场测量的一些应用。
简介磁传感器被良好应用已经有了超过2000年的历史了。
早期应用在寻找方向或是导航方面。
如今，磁传感器仍然是导航的主要方法并且其他方面的应用也得到了发展。
为了获得更大的灵敏度，更小的尺寸，以及与电子系统的兼容性，使得磁场感应技术不断发展。
本文概述了各种类型的磁传感器以及他们的应用。
目的不是说如何构建磁传感器系统，更多讲述的是这种传感器本身以及它是如何勘测磁场的。
这里着重介绍了一种新型的基于硅的磁传感器—各向异性磁阻（AMR）和巨磁阻（GMR），以及它们的应用。
使用磁传感器来测量磁场通常不是我们的初衷，其它的的参数如轮速、磁性油墨的存在、车辆检查以及航向检测也是所需要的。
这些参数不能直接测得，但是却可以同过磁场的变化或是扰动得出。
图1表明其他传感器，像是温度、压力、张力、或亮度等这些参数都可以使用合适的传感器直接测得。
图1.常规传感器与磁感应传感器另一方面，使用磁传感器测量方向、存在性、自转、角度以及电流时获得的都是间接数据。
首先，定制的输入必须产生或者改变一个磁场。
电线中的电流、永磁体或是感应地磁场都能产生这个场。
一旦传感器检测到或是改变了这个场，通过将输出信号做相应的处理就可以转化为所需要的参数值。
这不仅使得磁感应应用起来有点困难，而且也要对那些难以感应到的数据做到准确可靠的测量。
根据各种磁感应传感器测量磁场的范围不同，可将它们分类。
磁场的测量方法
磁场的测量方法
嘿，你知道磁场咋测量不？其实啊，测量磁场有好几种办法呢！比如用霍尔效应传感器。
把这传感器往磁场里一放，它就能根据磁场的强弱产生不同的电压。
这就好像一个小侦探，能敏锐地察觉到磁场的存在并给出信号。
步骤嘛，很简单，把传感器放对位置，然后读取数据就好啦。
那可得注意放的位置要准确，不然数据就不准啦。
这过程安全不？放心吧，一般没啥危险，就跟你拿个小玩意儿玩似的。
稳定性也不错，只要操作得当，数据不会乱蹦跶。
那这测量磁场有啥用呢？应用场景可多啦！在电子设备里，能检测磁场干扰，保证设备正常运行。
这就像给设备加了个保护罩，让它们免受磁场的捣乱。
优势也很明显啊，测量准确，速度还快。
给你举个实际案例哈。
有个工厂，设备老是出问题，一检查，原来是磁场干扰。
用了磁场测量的方法，找到了干扰源，解决了大问题。
你说这厉害不厉害？
磁场测量真的超有用，能帮我们解决好多问题呢。
咱可得好好利用这神奇的方法。
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磁场测量的新看法陈寰2012.2.12摘要通过感应地球磁极，人们能在杳无人迹的的大洋上掌握航向，这便是磁场测量的最早应用。
如今磁场测量得到了极大地发展，并出现了各式各样的磁传感器，用来检测磁场的存在、强度及方向，测量领域也涵盖了地磁、永磁体、磁化软磁铁、车辆扰动、脑电波、电流产生的磁场等各个方面。
磁传感器可以不用直接接触就能测量这些特性，并在众多工业以及航向控制方面发挥着重要作用。
这篇论文讲述了几种磁场测量的方法以及这些传感器是如何工作并集成哪些功能。
最后，系统地展示了磁场测量的一些应用。
简介磁传感器被良好应用已经有了超过2000年的历史了。
早期应用在寻找方向或是导航方面。
如今，磁传感器仍然是导航的主要方法并且其他方面的应用也得到了发展。
为了获得更大的灵敏度，更小的尺寸，以及与电子系统的兼容性，使得磁场感应技术不断发展。
本文概述了各种类型的磁传感器以及他们的应用。
目的不是说如何构建磁传感器系统，更多讲述的是这种传感器本身以及它是如何勘测磁场的。
这里着重介绍了一种新型的基于硅的磁传感器—各向异性磁阻（AMR）和巨磁阻（GMR），以及它们的应用。
使用磁传感器来测量磁场通常不是我们的初衷，其它的的参数如轮速、磁性油墨的存在、车辆检查以及航向检测也是所需要的。
这些参数不能直接测得，但是却可以同过磁场的变化或是扰动得出。
图1表明其他传感器，像是温度、压力、张力、或亮度等这些参数都可以使用合适的传感器直接测得。
图1.常规传感器与磁感应传感器另一方面，使用磁传感器测量方向、存在性、自转、角度以及电流时获得的都是间接数据。
首先，定制的输入必须产生或者改变一个磁场。
电线中的电流、永磁体或是感应地磁场都能产生这个场。
一旦传感器检测到或是改变了这个场，通过将输出信号做相应的处理就可以转化为所需要的参数值。
这不仅使得磁感应应用起来有点困难，而且也要对那些难以感应到的数据做到准确可靠的测量。
根据各种磁感应传感器测量磁场的范围不同，可将它们分类。
那么我们可以将这些传感器分为以下三种—弱磁场、中磁场和强磁场。
本文将能检测到低于1微高斯的传感器称为弱磁场传感器，高于1微高斯低于10高斯称为地磁场传感器，高于10高斯的则称为偏置磁场。
表1列举了各种传感器技术并述了它们的测量范围。
表1.各种传感器技以及测量范围接下来的部分讲述了几种磁场传感器和它们工作所遵循的物理定律以及这些定律在传感器中的具体体现。
磁场是矢量，它既有大小又有方向。
磁传感器测量磁场大小方式多种，一些磁力仪可以测得磁场大小却不能测量磁场方向（标量传感器），其他则是测量磁极附近的磁场大小（全方位传感器），这些测量方式有的也包含了方向测量（双向传感器）。
矢量磁传感器有2到3个双向传感器。
一些磁传感器设立了阈值，只有当超过阈值时才有输出。
下面要将到的磁传感器的类型既包括了旧技术如磁簧开关、可变磁阻传感器、磁通门磁力计、磁电感传感器、霍尔器件等也包括了新技术如各向异性磁阻AMR和巨磁阻GMR。
一、弱磁场传感器（低于1微高斯）弱磁场传感器广泛用于医学和军事侦察方面。
与其他磁场感应传感器比起来，他们相对笨重而且昂贵。
必须要考虑到地磁场的影响，因为地磁场的日变化可能会超过弱磁场传感器的测量范围。
SQUID（超导量子干涉器）最灵敏的弱磁场传感器非超导量子干涉器（SQUID）莫属。
1962年，Brian J. Josephson在测量临界点的极弱电流时发明了这种技术。
SQUID磁力计测量磁场的范围从几飞特斯拉（FT）到9特斯拉（T）。
这个范围超过了15个数量级！这是能用于医疗领域的关键，因为人类脑磁场的强度只有十分之几FT,这比地磁场弱了108倍。
这项技术需要冷却到液氦的温度（4K），同时高温技术正在发展中。
SQUID器件，像德国FIT公司和日本Shimadzu公司研发的HS07。
很多研究所和大学都在使用SQUID磁力计来研究磁性材料的特性。
Search-Coil（探查线圈）另一种常见的弱磁场传感器时基于法拉第电磁感应定律的探查线圈—线圈中产生的感应电动势与磁场的变化率成正比。
而这个感应电动势产生的感应电流便与磁场变化率成正比。
而线圈灵敏度取决于磁芯的磁导率、线圈面积和线圈匝数。
为了正常工作，线圈必须放在一个不断变化的磁场中或是在磁场中移动。
这些就限制了探查线圈只能用于静态或是缓慢变化的磁场领域。
而这些传感器通常用于道路交通控制信号，成本低廉而且易于制造。
其他弱磁场传感器其它弱磁场传感器技术包括核旋进磁力计、光泵磁力计、光纤磁力计。
这些精密仪器用于实验研究和医疗领域。
例如，核旋进磁力计很长时间的稳定性可以低达50PT/year（皮特斯拉每年）二、地磁场传感器（1微高斯到10高斯）借用地球本身存在的磁场作为介质，这些地磁场传感器应用得很好。
几个运用地磁场的例子分别是利用指南针来确定航向，车辆异常检测，以及通过测量磁场变化情况来确定偏航率。
磁通门磁通门磁力计广泛用于北斗导航系统的传感器中。
这种技术产生于1928年，之后军队改进后用于探测潜艇。
磁通门传感器也用于地球物理勘探和空中磁场测绘。
最常见的磁通门磁力计类型被称为2次谐波设备，这种设备包括2个线圈，初级线圈和次级线圈，共同缠绕在一个高磁导率的铁芯上。
随着外部存在磁场的变换，磁芯的磁感应强度随之变化。
给初级线圈加以一定频率（如10kHZ）的驱动信号，使磁芯在饱和点之间振荡。
次级线圈输出的信号通过磁芯与初级线圈相对应—见图2。
图2.初级和次级线圈中的电压一旦磁芯磁导率有任何变化，感应线圈输出信号都会变化并表现在幅度上。
通过使用相位敏感探测器，解调感应信号并经低通滤波可以得到磁场的大小。
另一方面，由于磁通改变引起饱和磁芯的松弛或是电阻发生变化，可以通过磁通门来感知这些变化，所不同的是这些变化是由外部磁场引起的。
通过精心设计，磁通门磁力计可以感应出数万微高斯的信号。
磁通门可以测量静态磁场的大小和方向，受到驱动频率（10kHZ）的限制，其上限频率被限制在1kHZ左右。
他们往往也是笨重，而且还不及那些小型、高集成度传感器坚固耐用。
磁感应磁感应磁力计相对较新，专利最早在1989年发行。
传感器结构简单，在一个磁导率可变的铁芯上绕上单线圈，并将其放置于地磁场中。
感应线圈是构成一个LR振荡器。
振荡器的频率与被测磁场成正比。
给线圈通一定的偏置电流，使其工作在线性区（如图3）。
在磁场中将图3.磁感应（MI）传感器电路传感器旋转90°，输出信号频率的变化量可能高达100%，微处理器调制振荡频率用来测量磁场大小。
这些磁力计设计简单，价格低廉，功耗也低。
它们多用于精确导航中，工作温度在-20℃~70℃，精度在千分之四高斯。
这些传感器尺寸较小，形状特别，一般不用于自动控制和轴线校准系统中。
各向异性磁阻William Thompson以及之后的Lord Kelvin，1856年首先观测到强磁性金属中的磁阻效应。
直到超过100年后，这个发现才在薄膜技术制造的传感器中得到应用。
磁阻（MR）传感器组成结构多种多样。
MR 最新应用是用来高速读取高密度光盘或磁带中的信息。
其他常见的应用包括：汽车车轮转速、曲轴感应、罗盘导航、车辆检测、电流检测等多个方面。
应用各向异性磁阻（AMR）传感器可以很好地测量地磁场。
AMR可以感知直流静态磁场，并能测得其强度和方向。
这种传感器是用镍铁（坡莫合金）电阻薄膜沉积在硅片上形成。
存在磁场的话，AMR的这种薄膜特性就会引起电阻发生2-3%的改变。
通常，将四个电阻连接成惠斯登电桥，可以沿着一个轴测出磁场的大小和方向。
对于一般的AMR传感器，带宽在1-5MHZ之间。
磁阻效应的反应很快，并且不受线圈或振荡频率限制。
AMR的主要好处是能够在硅片上制造散装晶片，并能封装在商业集成电路中。
这样传感器就可以与其他电路和系统组装起来。
生产AMR传感器的几家公司有Philips、HL Planar 和Honeywell。
图3.AMR传感器电路AMR传感器特性在地磁场中，AMR传感器能出色地测量角位置和位移，并能保证线性性。
坡莫合金沉积在硅衬底上形成各种电阻桥，高度可预测的输出能很好的反应出外界的磁场。
比起电气或机械设备，AMR传感器成本低、灵敏度高、体积小、抗干扰能力强并且可靠性高。
适应性强，易于组装，正是这些优点解决了实际应用中的各种问题。
绝大多数AMR传感器都是通过坡莫合金（镍铁）薄膜沉积在硅片上形成惠斯登电桥。
电桥的电阻一般是1KΩ图4.AMR输出传递曲线当薄膜的磁畴呈一个方向排列时，AMR的薄膜性能表现良好。
这可以保证很高的灵敏度和很好的重复性，并且滞后是最小的。
在制造的过程中，将薄膜放置在一个强磁场中。
这个磁场决定了坡莫合金中磁化矢量M或者易磁化轴的方向（见图6）。
在薄膜中，矢量M与电阻纵向平行，并且可以被设置成任意方向，向左或是向右。
试想此刻如果有电流以45°夹角流经薄膜，也就是说电流与磁化矢量M之间有个夹角θ。
坡莫合金薄膜的特性与磁化矢量M和流经薄膜的电流密切相关。
图6解释了这个特性，当电流方向平行于磁化矢量M时，薄膜的电阻最大。
如果沿薄膜法向施加外部磁场，磁化矢量M会发生偏转，夹角θ随之改变。
这就会引起电阻（DR/R）和惠斯登电桥的输出电压发生变化。
坡莫合金的这种变化被称为磁阻效应，与电流和磁化矢量的夹角直接相关。
图6.磁阻效应图7是电阻的变化率与磁轴夹角之间的关系曲线，可以发现这条曲线关于纵轴对称并且在45°附近是线性的。
让电流与磁轴成45°穿过薄膜，这种方法称作baiber偏置。
借助低阻技术在薄膜上形成横向短路栅。
电流沿着最短路径穿过薄膜，并以45°的夹角流向最近的栅。
图7.磁阻效应与角度θ的关系由于外界磁场的存在，坡莫合金的磁阻特性使得桥臂上的电阻发生变化，使得输出电压随之变化，正如图5所示。
电桥的灵敏度往往表示成mV V Oe，中间的电压是电桥电压，Vb。
设置电桥为5V，那么相应的灵敏度就是3mV V Oe，输出增益是15mV Oe。
设计合适的电桥放大电路，可以将灵敏度达到1微伏级别。
这是处于67微特或是1500分之一特斯拉的磁场中。
如果将输出电压放大67倍，总的灵敏度可以达到1V/gauss（=67×15mV/gauss）。
如果需要满刻度达到±2gauss，这就意味着如果输出峰峰值是4V并且电桥中心电压为2.5V的话，相应输出便是0.5V~4.5V。
这个信号电平适合绝大多数AD转换器。
使用AMR传感器和放大器，可以精确测量磁场大小和方向。
图8通过一个由4个电阻组成的惠斯登电桥阐述了这个效应。
图8.AMR Barber极偏压任何一个由铁磁性材料做的磁传感器都可以用来感知磁场的扰动。
对于AMR传感器，扰动的磁场会打破原本坡莫合金薄膜里的磁化排列方式，这一点对传感器来说是至关重要的。