实验五地磁场测定

合集下载

地磁场测定实验201309

地磁场测定实验201309

地磁场测定实验地磁场作为一种天然磁源,在军事、航空、航海、工业、医学、探矿等科研中有着重要用途。

地磁场的数值比较小,约510-T 量级,在直流磁场测量,特别是弱磁场测量中,往往需要知道其数值,并设法消除影响。

本实验采用坡莫合金磁阻传感器测量地磁场磁感应强度及其水平分量、垂直分量和地磁场的磁倾角。

由于磁阻传感器体积小、灵敏度高、易安装,因而在弱磁场测量方面有广泛应用前景。

一、实验目的1. 了解磁阻传感器的各向异性磁阻效应。

2. 掌握测量地磁场的定标及测量原理和方法。

3. 熟练使用最小二乘法拟合。

二、实验原理地球本身具有磁性,所以地球和近地空间之间存在着磁场,叫做地磁场。

地磁场的强度和方向随地点(甚至随时间)而异。

地磁场的北极、南极分别在地理南极、北极附近,彼此并不重合,如图1所示,而且两者间的偏差随时间不断地在缓慢变化。

地磁轴与地球自转轴并不重合,有011交角。

在一个不太大的范围内,地磁场基本上是均匀的,可用三个参量来表示地磁场的方向和大小(如图2所示):(1) 磁偏角α,地球表面任一点的地磁场矢量所在垂直平面(图2中//B 与Z 构成的平面,称地磁子午面),与地理子午面(图2中X 、Z 构成的平面)之间的夹角。

(2) 磁倾角β,磁场强度矢量B 与水平面(即图2的矢量B和OX 与OY 构成平面的夹角)之间的夹角。

(3) 水平分量水平B ,地磁场矢量B在水平面上的投影。

B ⊥ZOX αBB∥yβ地理北极磁南极地理南极磁北极图5图6B ⊥ZOXαBB∥yβ地理北极磁南极地理南极磁北极图5图6图1 地磁场的两极 图2 地磁场的三个参量 测量地磁场的这三个参量,就可确定某一地点地磁场B矢量的方向和大小。

当然这三个参量的数值随时间不断地改变,但这一变化极其缓慢,极为微弱。

物质在磁场中电阻率发生变化的现象称为磁阻效应。

对于铁、钴、镍及其合金等磁性金属,当外加磁场平行于金属磁体内部磁化方向时,电阻几乎不随外加磁场变化;当外加磁场偏离金属内部磁化方向时,金属的电阻减小,这就是强磁金属的各向异性磁阻效应。

实验五-地磁场测定

实验五-地磁场测定

实验五-地磁场测定
目的:测量地磁场的强度、方向和倾角。

实验仪器:地磁测量仪。

实验原理:
地球上存在着自然磁场,称为地磁场。

地磁场是由地球内部的热液体运动所产生的电流所形成的。

地磁场的强度和方向在地球不同位置和不同时期是不同的。

地磁场的方向可以用指南针来测量,而磁场的强度和倾角需要用地磁测量仪来测量。

地磁测量仪可以测量地磁场的强度、方向和倾角。

地磁测量仪的基本原理是利用一个磁针在地磁场中的偏转角度来测量地磁场的方向和倾角,而在不同的位置上测量到的磁针偏转角度和强度就可以反映出地磁场的强度和方向在该位置的变化情况。

实验步骤:
1. 将地磁测量仪调至水平状态,并用调平脚调整仪器的水平。

2. 将仪器的指南针调至北向。

3. 将仪器放置在待测位置,在每个位置上记录仪器指南针的偏角,即为测量所得的地磁场方向。

4. 在每个位置上记录仪器的指针偏转角度,即为测量所得的地
磁场强度。

5. 使用地磁测量仪的倾角测量功能,测量地磁场的倾角。

实验注意事项:
1. 仪器使用前应先校准,确保测量结果准确。

2. 使用仪器时要注意避免有强磁场干扰,以免影响测量结果。

3. 测量时应确保仪器在水平状态。

4. 测量时应选择较为平坦的地面,避免地形和地貌对测量结果的影响。

实验结果:
根据测量所得的指南针偏角、指针偏转角度和倾角数据,可以计算出地磁场的强度、方向和倾角。

实验结果应当包括测量数据、数据处理和分析以及结论和总结等内容。

地磁场强度的测定实验报告

地磁场强度的测定实验报告

地磁场强度的测定实验报告一、引言地磁场是指地球表面以及地球周围一定范围内的空间中所存在的磁力场。

地磁场强度的测定是地球物理研究的重要组成部分之一。

本实验旨在通过实际测量,探究地磁场的强度及其与地理位置的关系。

二、实验装置与方法1. 实验装置:本实验使用了以下主要装置:- 罗盘:用于测定地磁场的方向。

- 磁力计:用于测定地磁场的强度。

- 世界地图:用于标定测定地点的经纬度。

2. 实验方法:步骤一:确定测量地点选择一个空旷、无明显磁场干扰的地点,通过世界地图标定其经纬度。

步骤二:测量地磁场的方向将罗盘放置在测量地点,调整罗盘使其指针与刻度完全对齐。

记录罗盘所指示的方位角。

步骤三:测量地磁场的强度使用磁力计在测量地点进行测量,记录所得的地磁场强度数值。

三、实验数据与结果在实际实验中,我们选择了北京市天安门广场作为测量地点,并按照上述步骤进行了测量。

以下是实验数据和结果的统计。

地点:北京市天安门广场(经度:116.3974°E,纬度:39.9087°N)地磁场方向:南偏东16°地磁场强度:30.2 μT四、数据分析与讨论根据实验数据,我们可以得出以下结论:1. 地磁场的方向根据实验测量,北京市天安门广场的地磁场方向为南偏东16°。

这一结果与实际地理位置相符。

2. 地磁场的强度实验测得的地磁场强度为30.2 μT。

地磁场强度的大小与地理位置有关,不同地区的地磁场强度可能存在差异。

5. 实验误差与改进在实验中,可能存在以下误差来源:- 磁场干扰:周围的电子设备、人造磁场等会对测量结果产生干扰。

为减小这种误差,应选择无明显磁场干扰的地点进行测量。

- 罗盘指针偏移:罗盘指针可能存在微小的偏移,影响测量结果的准确性。

在实验中应尽量保证罗盘指针与刻度完全对齐。

- 磁力计精度:磁力计的精度也会对测量结果产生影响。

使用更加精确的磁力计设备可以提高测量准确性。

六、结论本实验通过测量地磁场强度,并分析数据结果,得出了以下结论:1. 地磁场的方向与测量地点的经纬度有关,可以通过罗盘进行测量获得。

地磁场的测量实验报告

地磁场的测量实验报告

地磁场的测量实验报告一、实验目的地磁场是地球的重要物理场之一,它对地球的生态、通信、导航等方面都有着重要的影响。

本次实验的目的是测量地磁场的水平分量和垂直分量,并了解地磁场的基本特性。

二、实验原理1、利用磁阻传感器测量地磁场的磁感应强度磁阻传感器是一种基于磁阻效应的传感器,当磁场作用于磁阻传感器时,其电阻值会发生变化。

通过测量电阻值的变化,可以计算出磁场的磁感应强度。

2、测量地磁场的水平分量和垂直分量将磁阻传感器水平放置,测量得到的磁感应强度即为地磁场的水平分量;将磁阻传感器垂直放置,测量得到的磁感应强度即为地磁场的垂直分量。

三、实验仪器1、磁阻传感器2、数据采集卡3、计算机4、电源四、实验步骤1、连接实验仪器将磁阻传感器与数据采集卡连接,数据采集卡与计算机连接,接通电源。

2、校准磁阻传感器在无磁场的环境中,对磁阻传感器进行校准,消除零漂和误差。

3、测量地磁场的水平分量将磁阻传感器水平放置,在计算机上记录测量数据。

4、测量地磁场的垂直分量将磁阻传感器垂直放置,在计算机上记录测量数据。

5、重复测量多次为了提高测量的准确性,对水平分量和垂直分量分别进行多次测量,并取平均值。

五、实验数据以下是多次测量得到的地磁场水平分量和垂直分量的数据:|测量次数|水平分量(μT)|垂直分量(μT)||||||1|_____|_____||2|_____|_____||3|_____|_____||4|_____|_____||5|_____|_____|平均值:水平分量:_____μT垂直分量:_____μT六、数据处理与分析1、计算地磁场的总磁感应强度根据勾股定理,地磁场的总磁感应强度 B 可以通过水平分量 Bx 和垂直分量 By 计算得到:B =√(Bx²+ By²)2、计算地磁场的磁倾角磁倾角θ 可以通过垂直分量 By 和总磁感应强度 B 计算得到:θ = arctan(By / Bx)3、分析测量结果的误差误差可能来源于仪器误差、环境干扰、测量次数等因素。

地磁场测定实验201309

地磁场测定实验201309

地磁场测定实验地磁场作为一种天然磁源,在军事、航空、航海、工业、医学、探矿等科研中有着重要用途。

地磁场的数值比较小,约510-T 量级,在直流磁场测量,特别是弱磁场测量中,往往需要知道其数值,并设法消除影响。

本实验采用坡莫合金磁阻传感器测量地磁场磁感应强度及其水平分量、垂直分量和地磁场的磁倾角。

由于磁阻传感器体积小、灵敏度高、易安装,因而在弱磁场测量方面有广泛应用前景。

一、 实验目的1. 了解磁阻传感器的各向异性磁阻效应。

2. 掌握测量地磁场的定标及测量原理和方法。

3. 熟练使用最小二乘法拟合。

二、 实验原理地球本身具有磁性,所以地球和近地空间之间存在着磁场,叫做地磁场。

地磁场的强度和方向随地点(甚至随时间)而异。

地磁场的北极、南极分别在地理南极、北极附近,彼此并不重合,如图1所示,而且两者间的偏差随时间不断地在缓慢变化。

地磁轴与地球自转轴并不重合,有011交角。

在一个不太大的范围内,地磁场基本上是均匀的,可用三个参量来表示地磁场的方向和大小(如图2所示):(1) 磁偏角α,地球表面任一点的地磁场矢量所在垂直平面(图2中//B 与Z 构成的平面,称地磁子午面),与地理子午面(图2中X 、Z 构成的平面)之间的夹角。

(2) 磁倾角β,磁场强度矢量B 与水平面(即图2的矢量B和OX 与OY 构成平面的夹角)之间的夹角。

(3) 水平分量水平B ,地磁场矢量B在水平面上的投影。

B ⊥ZOX αBB∥yβ地理北极磁南极地理南极磁北极图5图6B ⊥ZOXαBB∥yβ地理北极磁南极地理南极磁北极图5图6图1 地磁场的两极 图2 地磁场的三个参量 测量地磁场的这三个参量,就可确定某一地点地磁场B矢量的方向和大小。

当然这三个参量的数值随时间不断地改变,但这一变化极其缓慢,极为微弱。

物质在磁场中电阻率发生变化的现象称为磁阻效应。

对于铁、钴、镍及其合金等磁性金属,当外加磁场平行于金属磁体内部磁化方向时,电阻几乎不随外加磁场变化;当外加磁场偏离金属内部磁化方向时,金属的电阻减小,这就是强磁金属的各向异性磁阻效应。

实验报告 地磁场测定实验

实验报告 地磁场测定实验

实验报告地磁场测定实验
地磁场测定实验是利用地磁仪测定地磁场的强度和方位角,来计算出当地的磁偏角和全局的磁参量的实验方法。

实验目的是通过几何平差法和地磁场拟合法,从而计算出当前测量点的磁偏角和全局磁参数。

此实验主要使用地磁仪对某地磁场垂直分量和水平分量进行测量,并确定某个点的地磁偏角和磁倾角。

实验步骤如下:
首先,以实验基本点为原点进行测量,并记录所有测量读数;
其次,以每个测量点为中心,根据测量读数计算出磁偏角,以磁偏角的变化率来估算该点的磁倾角;
再次,绘制测量范围内的磁偏角和磁倾角的分布格局,从而推断出空间磁场的变化趋势;
最后,根据测量读数,采用几何平差法和地磁场拟合法,分别计算出该点的磁偏角和全局磁参数。

通过本次实验,我们可以直观了解出当前测量点的磁偏角和磁倾角,以及周围磁场的变化趋势;另外,我们还可以精确地计算出该点的磁偏角和全局的磁参量。

本实验的结论是地磁场测量方法能够有效地提供当地磁场的变化情况以及全局磁参量。

宅家实验 地磁场的测量-地磁场测量居家实验

宅家实验   地磁场的测量-地磁场测量居家实验

五、实验记录和数据处理
1、原始数据记录
1)测量地点拍照上传。
2)测量水平及垂直分量,手机绕轴至少旋转两周,
phyphox原始磁感应强度变化曲线拍照上传。
表 1(测量地经纬度: A:
B:

BA(uT)
水平分量 B//max
水平分量 B//min
垂直分量 B⊥max
垂直分量 B⊥min
BB(uT)
表 2(测量地经纬度:A______)
3)测量垂直分量:将手机沿“南北”方向水平放置,并 沿Y或X轴方向缓慢、匀速旋转两周,得到X、Z或Y、Z方 向的磁场变化曲线,截屏作为原始实验数据,并导出数据 至excel,读取峰值和谷值。 3)记录测量地的经纬度数据。 4)数据填入表1,计算磁场绝对值以及磁倾角的大小。 2、同一地点A,重复测量3次磁感应强度,测量方法见步 骤1,数据填入表2. 3、利用微信小程序“罗盘指南针”,测量A地地磁南北极 和地理南北极之间的夹角ϕ,并说明测量感受。
实验6 地磁场的测量
一、实验目的 1. 了解地球磁场及其分布特点 2. 了解磁力计的工作原理 3. 学习phyphox软件测量地磁场的方法
二、实验仪器 智能手机、phyphox软件、计算器
三、实验原理
1. 地磁场的分布 如图1所示,地球的磁场象一个条形磁体一样由地磁
南极(物理N极)指向地磁北极。在磁极点处磁场和当地 的水平面垂直,在赤道磁场和当地的水平面平行,所以在 北半球磁场方向倾斜指向地面。用来衡量磁感应强度大小 的单位是Tesla(特斯拉)或者Gauss(1Tesla=10000Gauss)。
随着地理位置的不同,通常地磁场的强度是0.4-0.6 Gauss。需要注意的是,磁北极和地理上的北极并不重合 ,现在他们之间约有5度左右的夹角。

地磁场测定实验

地磁场测定实验

地磁场测定实验地磁场的数值比较小,约510-T 量级,但在直流磁场测量,特别是弱磁场测量中,往往需要知道其数值,并设法消除其影响,地磁场作为一种天然磁源,在军事、工业、医学、探矿等科研中也有着重要用途。

本实验采用新型坡莫合金磁阻传感器测量地磁场磁感应强度及地磁场磁感应强度的水平分量和垂直分量;测量地磁场的磁倾角,从而掌握磁阻传感器的特性及测量地磁场的一种重要方法。

由于磁阻传感器体积小,灵敏度高、易安装,因而在弱磁场测量方面有广泛应用前景。

一、实验目的(1)了解磁阻传感器的各向异性磁阻效应 (2)掌握测量地磁场的定标及测量原理和方法(3)熟练使用最小二乘法拟合 二、实验原理物质在磁场中电阻率发生变化的现象称为磁阻效应。

对于铁、钴、镍及其合金等磁性金属,当外加磁场平行于磁体内部磁化方向时,电阻几乎不随外加磁场变化;当外加磁场偏离金属的内部磁化方向时,此类金属的电阻减小,这就是强磁金属的各向异性磁阻效应。

HMC1021Z 型磁阻传感器由长而薄的坡莫合金(铁镍合金)制成一维磁阻微电路集成芯片(二维和三维磁阻传感器可以测量二维或三维磁场)。

它利用通常的半导体工艺,将铁镍合金薄膜附着在硅片上,如图1所示。

薄膜的电阻率)(θρ依赖于磁化强度M 和电流I 方向间的夹角θ,具有以下关系式θρρρθρ2cos )()(⊥⊥-+=∥ (1)其中∥ρ、⊥ρ分别是电流I 平行于M 和垂直于M 时的电阻率。

当沿着铁镍合金带的长度方向通以一定的直流电流,而垂直于电流方向施加一个外界磁场时,合金带自身的阻值会生较大的变化,利用合金带阻值这一变化,可以测量磁场大小和方向。

同时制作时还在硅片上设计了两条铝制电流带,一条是置位与复位带,该传感器遇到强磁场感应时,将产生磁畴饱和现象,也可以用来置位或复位极性;另一条是偏置磁场带,用于产生一个偏置磁场,补偿环境磁场中的弱磁场部分(当外加磁场较弱时,磁阻相对变化值与磁感应强度成平方关系),使磁阻传感器输出显示线性关系。

居家实验——地磁场的测量实验报告

居家实验——地磁场的测量实验报告

居家实验——地磁场的测量实验报告
本实验的主要目的是了解地球的磁场,并测量地球磁场的特征,即强度和方向。

地球
磁场是一种复杂的循环磁场,由一系列电流产生。

地球上的磁场有助于抵抗太空环境中罗
盘上通常看不见的噪声电磁场,并为磁航行者提供定向能力。

实验开始前,先行了解了地球磁场的基础知识,了解了对地磁测量的基本原理和准备
工作。

首先,我们根据相关提示准备了一个磁罗盘,它是一种被广泛应用的地磁测量装置。

磁罗盘具有良好的精度,可准确测量到每一度。

接下来,使用磁罗盘,在楼上的客厅拉了一条8米的磁圈,在此期间我们精确测量了
每一个磁圈的起点和终点,以及每个磁圈之间的方位角。

经过测量,发现方位角较正,全
程地磁变化较小。

紧接着,我们使用同一磁罗盘,先走了两次磁圈的起点到终点的方向,测量当前地磁
场的强度和方向,共测量了四次。

该地磁场的强度从最开始测量的1197.24 nT 下降到最
后一次测量的1194.23 nT。

综合分析,可知当地地磁场强度较低,波动范围也不大。

最后,考虑到实验的开销,我们只在当前地点做出地球磁场测量,因此无法获得全局
磁场的特征。

但是,本次实验依然有助于我们认识到地球磁场的特性,也为我们提供了一
种更有效的地磁测量方法,对以后的地磁场实验提供了参考。

地磁场测定实验

地磁场测定实验

定标原理解释
电流正向时测得电压为: 电流反向时测得电压为:
U U 0 KBH KB// sin
U U 0 KBH KB// sin
两式相减即可抵销 U 0 ,地磁场影响。
地磁场水平分量B//
方法1:将传感器调至0度,记录当前数据;再转至180
度,记录当时数据.调节调零旋钮使0度和180度数据 数值相等、符号相反。此时U 0 为零,转动传感器 找到数值极大时即为地磁场水平分量。 方法2:将磁阻传感器平行固定在转盘上,调整转盘 至水平。水平旋转转盘,找到传感器输出电压最大 方向,这个方向就是地磁场磁感应强度的水平分量 B//的方向。记录此时传感器输出电压U1后,再旋 转转盘,记录传感器输出最小的电压U2。由|U1U2|/2=KB//,求得当地地磁场水平分量B//。
磁阻传感器输出电路
利用四个同样的磁阻传感器组成一电桥,由于磁阻传 感器与地磁场夹角的不同,此电桥为不平衡电桥 对于一定的工作电压:磁阻传感器输出电压与外界 磁场的磁感应强度成正比关系
U U 0 KB
K为传感器的灵敏度,B为待测磁感应强度,U0为外 加磁场为零时传感器的输出电压。
亥姆霍磁线圈的磁场与传感器定标
测量方法解释
0度时测得电压为
U0 U0 KB// sin
180度时测得电压为
U180 U0 KB// sin(180 )
sin 和 sin(180 ) 应该数值相等符号相反。 方法一通过调零抵消 U 0 。 方法二通过相减抵消 U 0 。
用磁阻传感器测量地磁场
实验内容: 1、测量地磁场实验仪的灵敏度(定标); 2.测量当地地磁场水平分量、测定磁倾角

地磁场测定实验报告

地磁场测定实验报告

地磁场测定实验报告1. 实验目的通过本次实验,目的在于测定地球磁场的水平分量和垂直分量,并了解地磁场的基本特性。

2. 实验仪器和原理本次实验使用的仪器为磁力计,利用磁力计可以测定地磁场的强度。

地球磁场可以被分解为水平分量和垂直分量,其中水平分量由地表向北的磁场分量组成,垂直分量由地表向地心的磁场分量组成。

通过测定地磁场的水平分量和垂直分量,可以得到地磁场的特性参数。

3. 实验步骤(1)调节磁力计至水平位置,并记录下仪器的读数;(2)通过旋转磁力计将其指针与地磁场方向平行,记录下相应的读数;(3)旋转磁力计至垂直位置,记录下仪器的读数;(4)根据实验数据计算地磁场的水平分量和垂直分量;(5)对比计算结果并分析。

4. 实验数据通过实验,测得地磁场水平分量为X,垂直分量为Y,根据计算公式可得地磁场的强度为Z。

5. 实验结果分析经过计算和分析,可以得出地磁场的水平分量和垂直分量的数值,以及地磁场的总强度。

地磁场的变化会受到地球结构和活动的影响,而地磁场对于人类生活和科学研究有着重要的意义。

6. 实验结论本次实验通过测定地磁场的水平分量和垂直分量,得出了地磁场的特性参数,并对地磁场的基本特性有了更深入的了解。

通过实验可以帮助我们更好地认识地球磁场,为地球物理和地球科学研究提供重要数据。

7. 实验注意事项在实验过程中,需要注意仪器的准确校准,确保实验环境的稳定性,避免外部因素对实验结果产生影响。

同时,实验过程中需要注意安全,避免发生意外情况。

8. 参考文献【1】Smith J., et al. (2010). Study on Earth's Magnetic Field. Journal of Geophysical Research.【2】Johnson R., et al. (2005). Measurement of Earth's Magnetic Field. Earth Sciences Review.。

地磁场的测量

地磁场的测量

地磁场的测量一. 测量方法介绍感应线圈在地磁场中绕直径旋转,通过线圈的磁通为:()()t R N t ⋅⋅⋅⋅=2πσ (1)式中N 为感应线圈的匝数,R 为半径,()t n 是旋转环的法向矢量。

如果角速度为常数ω,通过感应线圈的磁通为()()t B R N t ωφcos π2⋅⋅⋅⋅=⊥ (2)其中,ω为角速度,⊥B 是地磁场垂直于旋转轴的有效磁场。

当旋转轴为z 轴,⊥B 为B xy如下图:产生的感应电压为:2U N R B sin(t)πωω⊥= (3)22max 2U N R B N R B Tππωπ⊥⊥== (4) 测量几个不同方向旋转轴相应感应电压的峰值及周期,就可以计算三个方向的对应有效磁场,进而可计算地磁场的大小。

当考虑线圈初始位置后,是否可计算地磁场在实验室坐标系中的方位角?如何转换或计算磁倾角和磁偏角? 相关内容请查看预习资料!二.实验提示、内容1.实验提示实验前,注意线圈和马达间,马达底座与桌面间的固定要牢固,避免线圈旋转时甩出。

由于线圈的旋转相对于马达通电有滞后效应,所以在实验时,频率旋钮应从最小缓慢间断的增加。

避免频率过高,使传输线缠绕过紧或发生其他事故。

实验完成后要频率旋钮置零。

实验时身体应离开旋转部件至少30厘米以上。

2.实验内容2.1 根据预习资料所给知识内容,计算当地的地磁场的大小、磁倾角及磁偏角。

2.2 在任意方向上,改变线圈的转动方向,得到正反转的数据,计算该方向磁场分量的平均值;计算地磁场的大小,计算地磁场在实验室坐标系中的方位角,给出对应的磁倾角及磁偏角。

对比第一部的理论结果,分析实验结果。

三.实验室仪器、设备、软件及注意事项根据下图,将线圈锁定在底座上,改变底座的固定方式,线圈可固定在三个相互垂直的方向上。

当调节控制器上的频率和方向旋钮时,可改变线圈的转动方向和速率。

从而得到不同方向的磁场分量。

注:改变频率旋钮时,要缓慢、间断的调节,间隔时间超过30秒,因为线圈的启动有滞后效应。

地磁场的测量 实验报告

地磁场的测量 实验报告

地磁场的测量实验报告
《地磁场的测量实验报告》
地磁场是地球周围的磁场,它对我们的生活和环境有着重要的影响。

为了更好
地了解地磁场的特性和变化规律,我们进行了地磁场的测量实验。

实验过程中,我们使用了地磁仪和其他测量设备,选择了不同的地点和时间进
行测量。

通过实验数据的收集和分析,我们得出了一些有趣的结论。

首先,我们发现地磁场在不同地点和时间有着不同的强度和方向。

这表明地磁
场并不是均匀的,而是受到地球内部结构和外部环境的影响而变化。

其次,我们观察到地磁场的变化规律与地球的自转和太阳活动有着密切的关系。

在白天和夜晚,地磁场的强度和方向都会发生一定程度的变化,而在太阳活动
剧烈时,地磁场的变化也会更加显著。

最后,我们还发现地磁场的变化对于一些动物和植物的行为和生长也有着一定
的影响。

这提示我们地磁场不仅对人类有着重要的意义,对于整个生态系统也
有着重要的影响。

通过这次实验,我们深入了解了地磁场的特性和变化规律,这对于我们进一步
研究地球的物理特性和环境变化有着重要的意义。

我们相信,通过不断地深入
研究和实验,我们可以更好地了解和利用地磁场,为人类的生活和环境保护做
出更大的贡献。

地磁场的测量 实验报告

地磁场的测量 实验报告

地磁场的测量实验报告地磁场的测量实验报告引言:地磁场是指地球表面上的磁场,它是由地球内部的磁场产生的。

地磁场对于地球的生命和环境具有重要影响,因此对地磁场的测量和研究具有重要意义。

本实验旨在通过测量地磁场的强度和方向,了解地磁场的特性,并探索地磁场的应用。

一、实验目的本实验的主要目的是测量地磁场的强度和方向,并通过实验数据分析地磁场的特性。

二、实验仪器和材料1. 磁力计:用于测量地磁场的强度和方向。

2. 磁场探测器:用于检测地磁场的变化。

3. 磁铁:用于产生人工磁场,以验证实验结果。

4. 计算机:用于记录和分析实验数据。

三、实验步骤1. 将磁力计放置在实验室中心位置,并确保其水平放置。

2. 打开磁力计并进行校准,使其能够准确测量地磁场的强度和方向。

3. 移动磁力计到不同位置,并记录每个位置的地磁场强度和方向。

4. 使用磁场探测器在不同位置检测地磁场的变化,并记录实验数据。

5. 使用磁铁在实验室中心位置附近产生人工磁场,并记录实验数据。

四、实验结果和分析通过实验数据的记录和分析,我们得到了以下结论:1. 地磁场的强度和方向在不同位置具有一定的变化。

这表明地磁场并不是均匀分布的,可能受到地球内部结构和地表地质条件的影响。

2. 地磁场的强度在不同位置之间存在一定的差异。

这可能是由于地球内部的磁场产生机制和地表地质条件的差异导致的。

3. 人工磁场对地磁场的测量结果产生了一定的影响。

在磁铁附近,地磁场的强度和方向发生了明显的变化。

这说明在实际测量中需要排除人工磁场的干扰。

五、实验总结通过本次实验,我们对地磁场的测量方法和特性有了更深入的了解。

地磁场的测量对于地球科学研究和应用具有重要意义。

在实际应用中,我们需要考虑地磁场的变化和干扰因素,确保测量结果的准确性。

六、实验改进和展望本实验中使用的仪器和方法可以进一步改进,以提高地磁场测量的准确性和精度。

同时,可以进一步研究地磁场的变化规律和影响因素,探索地磁场在导航、地质勘探等领域的应用。

实验五 地磁场测定教学资料

实验五 地磁场测定教学资料

实验五地磁场测定实验五 地磁场测定一.概述地磁场作为一种天然磁源,在军事、航空、航海、工业、医学、探矿等科研中有着重要用途。

本仪器采用新型坡莫合金磁阻传感器测量地磁场的重要参量,通过实验可以掌握磁阻传感器定标以及测量地磁场水平分量和磁倾角的方法,了解测量弱磁场的一种重要手段和实验方法,本仪器与其他地磁场实验仪(如正切电流计测地磁场实验仪)相比具有以下优点:1.实验转盘经过精心设计,可自由转动,方便地调节水平和铅直。

内转盘相隔180,具有两组游标,这样既提高了测量精度,又消除了偏心差。

2.新型磁阻传感器的灵敏度高达50V/T ,分辨率可达8710~10--T ,稳定性好。

用本仪器做实验,便于学生掌握新型传感器定标,及用磁阻传感器测量弱磁场的方法,测量地磁场参量准确度高;3.本仪器不仅可测地磁场水平分量,而且能测出地磁场的大小与方向,这是正切电流计等地磁场实验仪所不能达到的。

本仪器可用于高校、中专的基础物理实验、综合性设计性物理实验及演示实验。

二.仪器技术要求1.磁阻传感器 工作电压 6V ,灵敏度50V/T2.亥姆霍兹线圈 单只线圈匝数N=500匝,半径10cm. 3.直流恒流源 输出电流0—200.0mA 连续可调 4.直流电压表 量程0—19.99mV ,分辨率0.01mV5.测量地磁场水平分量不确定度小于3% 6.测量磁倾角不确定度小于3% 7.仪器的工作电压 AC 220±10V 三.仪器外型FD-HMC-2型 磁阻传感器与地磁场实验仪(以下实验讲义和实验结果由复旦大学物理实验教学中心提供)一.简介地磁场的数值比较小,约510-T 量级,但在直流磁场测量,特别是弱磁场测量中,往往需要知道其数值,并设法消除其影响,地磁场作为一种天然磁源,在军事、工业、医学、探矿等科研中也有着重要用途。

本实验采用新型坡莫合金磁阻传感器测量地磁场磁感应强度及地磁场磁感应强度的水平分量和垂直分量;测量地磁场的磁倾角,从而掌握磁阻传感器的特性及测量地磁场的一种重要方法。

地磁场测量实验报告

地磁场测量实验报告

一、实验目的1. 理解地磁场的基本概念及其测量方法。

2. 掌握使用磁阻传感器测量地磁场的原理和操作技巧。

3. 通过实验,验证地磁场在不同位置的分布情况,并分析其特点。

二、实验原理地磁场是指地球表面及其周围空间存在的磁场。

地磁场的强度和方向因地理位置、时间等因素而有所不同。

磁阻传感器是一种利用磁阻效应原理来测量磁场强度的传感器。

当磁阻传感器置于磁场中时,其电阻值会发生变化,通过测量电阻值的变化,可以计算出磁场的强度。

三、实验仪器1. 磁阻传感器2. 亥姆霍兹线圈3. 数字多用表4. 磁力计5. 移动平台6. 铝制样品7. 标准磁标四、实验步骤1. 搭建实验装置:将亥姆霍兹线圈放置在移动平台上,确保线圈轴线与地面平行。

将磁阻传感器固定在亥姆霍兹线圈上,使其感应面与线圈轴线垂直。

2. 产生磁场:通过亥姆霍兹线圈产生一个均匀的磁场。

调节亥姆霍兹线圈中的电流,使磁场强度达到预定值。

3. 测量磁场强度:使用数字多用表测量磁阻传感器的电阻值。

记录不同位置下的电阻值,并计算出相应的磁场强度。

4. 测量地磁场:将磁力计放置在待测位置,记录其读数。

重复测量多次,取平均值作为该位置的地磁场强度。

5. 数据分析:将测量得到的地磁场强度与磁力计读数进行对比,分析地磁场的分布特点。

五、实验结果与分析1. 磁场强度分布:通过实验,发现地磁场强度在亥姆霍兹线圈产生的磁场中呈现均匀分布。

在远离线圈的位置,地磁场强度逐渐减弱。

2. 地磁场特点:地磁场强度在不同地理位置、时间等因素的影响下存在差异。

通过实验,发现地磁场强度在南北方向上较为稳定,而在东西方向上存在一定程度的波动。

3. 误差分析:实验过程中,可能存在以下误差来源:a. 磁阻传感器精度:磁阻传感器的精度会影响测量结果的准确性。

b. 亥姆霍兹线圈磁场均匀性:亥姆霍兹线圈产生的磁场并非完全均匀,可能导致测量结果存在偏差。

c. 环境因素:温度、湿度等环境因素可能对磁阻传感器的性能产生影响。

地磁的测量实验报告

地磁的测量实验报告

一、实验目的1. 了解地磁场的概念和基本特性。

2. 掌握地磁场的测量方法及原理。

3. 通过实验,学会使用磁力仪进行地磁测量,并分析实验数据。

二、实验原理地磁场是指地球表面及其附近空间存在的磁场。

地磁场的测量方法主要有磁力仪测量和卫星测量等。

本实验采用磁力仪测量地磁场,利用磁阻效应原理,通过测量物质在磁场中电阻率的变化来确定地磁场的强度。

三、实验仪器与设备1. 磁力仪:用于测量地磁场的强度和方向。

2. 传感器:用于将磁场强度转换为电信号。

3. 数据采集器:用于采集传感器输出的电信号,并进行处理。

4. 地磁基准面:用于确定地磁场的方向。

四、实验步骤1. 安装磁力仪:将磁力仪安装在实验平台上,确保磁力仪与实验平台平行。

2. 调整传感器:将传感器与磁力仪连接,调整传感器位置,使传感器与磁力仪保持一定的距离。

3. 数据采集:启动数据采集器,记录传感器输出的电信号,同时记录实验时间、地点、温度等信息。

4. 数据处理:将采集到的数据输入计算机,进行数据处理和分析。

五、实验数据及处理1. 实验数据:| 时间(时:分:秒) | 磁场强度(nT) | 方位角(°) || :--------------: | :-------------: | :----------: || 08:00:00 | 25.6 | 0.1 || 08:05:00 | 25.7 | 0.2 || 08:10:00 | 25.8 | 0.3 || 08:15:00 | 25.9 | 0.4 || 08:20:00 | 26.0 | 0.5 |2. 数据处理:(1)计算磁场强度的平均值:Σ磁场强度 / 数据个数 = (25.6 + 25.7 + 25.8 + 25.9 + 26.0) / 5 = 25.8 nT(2)计算磁场强度的标准差:σ = √[Σ(磁场强度 - 平均值)² / 数据个数] = √[(25.6 - 25.8)² + (25.7 - 25.8)² + (25.8 - 25.8)² + (25.9 - 25.8)² + (26.0 - 25.8)²] / 5 = 0.1 nT六、实验结论1. 通过本次实验,掌握了地磁场的测量方法及原理。

实验五地磁场测定

实验五地磁场测定

. . . . .实验五地磁场测定一.概述地磁场作为一种天然磁源,在军事、航空、航海、工业、医学、探矿等科研中有着重要用途。

本仪器采用新型坡莫合金磁阻传感器测量地磁场的重要参量,通过实验可以掌握磁阻传感器定标以及测量地磁场水平分量和磁倾角的方法,了解测量弱磁场的一种重要手段和实验方法,本仪器与其他地磁场实验仪(如正切电流计测地磁场实验仪)相比具有以下优点:1.实验转盘经过精心设计,可自由转动,方便地调节水平和铅直。

内转盘相隔180,具有两组游标,这样既提高了测量精度,又消除了偏心差。

2.新型磁阻传感器的灵敏度高达50V/T,分辨率可达8-T,稳定性好。

用本710~10-仪器做实验,便于学生掌握新型传感器定标,及用磁阻传感器测量弱磁场的方法,测量地磁场参量准确度高;3.本仪器不仅可测地磁场水平分量,而且能测出地磁场的大小与方向,这是正切电流计等地磁场实验仪所不能达到的。

本仪器可用于高校、中专的基础物理实验、综合性设计性物理实验及演示实验。

二.仪器技术要求1.磁阻传感器工作电压6V,灵敏度50V/T2.亥姆霍兹线圈单只线圈匝数N=500匝,半径10cm.3.直流恒流源输出电流0—200.0mA 连续可调4.直流电压表量程0—19.99mV,分辨率0.01mV5.测量地磁场水平分量不确定度小于3% 6.测量磁倾角不确定度小于3% 7.仪器的工作电压AC 220±10V 三.仪器外型FD-HMC-2型 磁阻传感器与地磁场实验仪(以下实验讲义和实验结果由复旦大学物理实验教学中心提供)一.简介地磁场的数值比较小,约510-T 量级,但在直流磁场测量,特别是弱磁场测量中,往往需要知道其数值,并设法消除其影响,地磁场作为一种天然磁源,在军事、工业、医学、探矿等科研中也有着重要用途。

本实验采用新型坡莫合金磁阻传感器测量地磁场磁感应强度及地磁场磁感应强度的水平分量和垂直分量;测量地磁场的磁倾角,从而掌握磁阻传感器的特性及测量地磁场的一种重要方法。

测量地磁场实验-居家物理实验(版)

测量地磁场实验-居家物理实验(版)

测量地磁场实验-居家物理实验(版)实验项⽬名称:测量地磁场实验实验⽬的:1.了解地磁场分布,并研究测量地磁场的⽅法2.利⽤智能⼿机测量地磁场的⽔平分量,垂直分量和磁倾⾓实验原理和实验内容:地球本⾝具有磁性,所以地球和近地之间存在着磁场,叫做地磁场。

地磁场的强度和⽅向随地点(甚⾄随时间)⽽异。

地磁场的北极,南极分别在地理南极,北极附近,批次并不重合,⽽且两者之间的偏差随时间不断在缓慢变化。

在⼀个不太⼤的范围内,地磁场基本上是均匀的,可⽤三个参量来表⽰地磁场的⽅向和⼤⼩。

仪器设备的记录:智能⼿机,直尺,铅笔,⽩纸实验内容及数据记录:(可使⽤EXCEl数据导⼊,注意有效数字,标明单位)1. 确定磁⼒计三轴指代⽅位与⼿机对应关系2. 测量地磁场的⽔平分量将⼿机⽔平放置,在⽔平⾯上旋转⼿机,找到磁场的最⼤值,画出此时位置并记录磁场Bmax,继续旋转⼿机找到磁场值的最⼩值,并记录磁场Bmin,根据Bmax和Bmin数据计算地磁场的⽔平分量B∥⼤⼩1. 测量地磁场的垂直分量将⼿机沿确定好的位置竖直放置,然后倒置,分别记录磁场的最⼤值和最⼩值数据,计算地磁场的垂直分量B⊥⼤⼩1. 计算磁感应强度⼤⼩及磁倾⾓,并估算相对误差2. 实验数据的处理:(给出不确定度的计算结果及实验结果的表达式,必须有计算过程,注意有效位数保留和单位,画图可使⽤电脑绘图。

)3.B的⽔平分量:根据B∥=(Bmax-Bmin)/21.(44.9375+328125)/2=38.875 T2.(44.75+31.25)/2=38 T3.(44.1875+31.5)/2=37.84375 T所以B∥的平均值:38.23958 TB的垂直分量:根据B⊥=(Bmax-Bmin)/21.(23.5+44.13)/2=33.815 T2.(23.63+44.25)/2=33.94 T3.(25.44+43)/2=34.22 T所以B⊥的平均值:33.99167 T磁倾⾓β=arctan(B⊥/ B//)所以β= arctan(33.99167 / 38.23958 )=arctan(0.88891)=41.6343°实验结果的误差分析与问题讨论:(这是培养分析能⼒的重要环节,⼀定认真完成)1. 由于实验地与所给地之间的距离,引起的误差较为影响2. 实验仪器⼿机硬件和灵敏度的影响也可能会造成误差,以及测量⽔平分量时桌⾯的平整度,垂直时⼿机与平⾯的⾓度都会引起测量误差3. 最后可能为周围有带磁场的物件的⼲扰,造成误差实验思考题解答:1. 如何确定⼿机的xyz轴⽅向?⽤⼿机指南针确定正北⽅向,打开磁⼒计,在xy数值是否在某⼀范围跳动,稳定之后⽔平旋转90°,重复稳定操作,则此位置⼿机的前摄所指即为Y,前⼀步为X,数值上⽅为Z。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

实验五 地磁场测定一.概述地磁场作为一种天然磁源,在军事、航空、航海、工业、医学、探矿等科研中有着重要用途。

本仪器采用新型坡莫合金磁阻传感器测量地磁场的重要参量,通过实验可以掌握磁阻传感器定标以及测量地磁场水平分量和磁倾角的方法,了解测量弱磁场的一种重要手段和实验方法,本仪器与其他地磁场实验仪(如正切电流计测地磁场实验仪)相比具有以下优点:1.实验转盘经过精心设计,可自由转动,方便地调节水平和铅直。

内转盘相隔 180,具有两组游标,这样既提高了测量精度,又消除了偏心差。

2.新型磁阻传感器的灵敏度高达50V/T ,分辨率可达8710~10--T ,稳定性好。

用本仪器做实验,便于学生掌握新型传感器定标,及用磁阻传感器测量弱磁场的方法,测量地磁场参量准确度高;3.本仪器不仅可测地磁场水平分量,而且能测出地磁场的大小与方向,这是正切电流计等地磁场实验仪所不能达到的。

本仪器可用于高校、中专的基础物理实验、综合性设计性物理实验及演示实验。

二.仪器技术要求1.磁阻传感器 工作电压 6V ,灵敏度50V/T 2.亥姆霍兹线圈 单只线圈匝数N=500匝,半径10cm. 3.直流恒流源 输出电流0—200.0mA 连续可调 4.直流电压表 量程0—19.99mV ,分辨率0.01mV5.测量地磁场水平分量不确定度小于3% 6.测量磁倾角不确定度小于3% 7.仪器的工作电压AC 220±10V 三.仪器外型FD-HMC-2型 磁阻传感器与地磁场实验仪(以下实验讲义和实验结果由复旦大学物理实验教学中心提供)一.简介地磁场的数值比较小,约510-T 量级,但在直流磁场测量,特别是弱磁场测量中,往往需要知道其数值,并设法消除其影响,地磁场作为一种天然磁源,在军事、工业、医学、探矿等科研中也有着重要用途。

本实验采用新型坡莫合金磁阻传感器测量地磁场磁感应强度及地磁场磁感应强度的水平分量和垂直分量;测量地磁场的磁倾角,从而掌握磁阻传感器的特性及测量地磁场的一种重要方法。

由于磁阻传感器体积小,灵敏度高、易安装,因而在弱磁场测量方面有广泛应用前景。

二.实验原理物质在磁场中电阻率发生变化的现象称为磁阻效应。

对于铁、钴、镍及其合金等磁性金属,当外加磁场平行于磁体内部磁化方向时,电阻几乎不随外加磁场变化;当外加磁场偏离金属的内部磁化方向时,此类金属的电阻减小,这就是强磁金属的各向异性磁阻效应。

HMC1021Z 型磁阻传感器由长而薄的坡莫合金(铁镍合金)制成一维磁阻微电路集成芯片(二维和三维磁阻传感器可以测量二维或三维磁场)。

它利用通常的半导体工艺,将铁镍合金薄膜附着在硅片上,如图1所示。

薄膜的电阻率)(θρ依赖于磁化强度M 和电流I 方向间的夹角θ,具有以下关系式θρρρθρ2cos )()(⊥⊥-+=∥ (1)其中∥ρ、⊥ρ分别是电流I 平行于M 和垂直于M 时的电阻率。

当沿着铁镍合金带的长度方向通以一定的直流电流,而垂直于电流方向施加一个外界磁场时,合金带自身的阻值会生较大的变化,利用合金带阻值这一变化,可以测量磁场大小和方向。

同时制作时还在硅片上设计了两条铝制电流带,一条是置位与复位带,该传感器遇到强磁场感应时,将产生磁畴饱和现象,也可以用来置位或复位极性;另一条是偏置磁场带,用于产生一个偏置磁场,补偿环境磁场中的弱磁场部分(当外加磁场较弱时,磁阻相对变化值与磁感应强度成平方关系),使磁阻传感器输出显示线性关系。

HMC1021Z 磁阻传感器是一种单边封装的磁场传感器,它能测量与管脚平行方向的磁场。

传感器由四条铁镍合金磁电阻组成一个非平衡电桥,非平衡电桥输出部分接集成运算放大器,将信号放大输出。

传感器内部结构如图2所示。

图2中由于适当配置的四个磁电阻电流方向不相同,当存在外界磁场时,引起电阻值变化有增有减。

因而输出电压out U 可以用下式表示为b out U R R U ⨯⎪⎭⎫⎝⎛∆= (2)图1磁阻传感器的构造示意图 图2磁阻传感器内的惠斯通电桥 对于一定的工作电压,如V U b 00.5=,HMC1021Z 磁阻传感器输出电压out U 与外界磁场的磁感应强度成正比关系,KB U U out +=0 (3)(3)式中,K 为传感器的灵敏度,B 为待测磁感应强度。

0U 为外加磁场为零时传感器的输出量。

由于亥姆霍磁线圈的特点是能在其轴线中心点附近产生较宽范围的均匀磁场区,所以常用作弱磁场的标准磁场。

亥姆霍磁线圈公共轴线中心点位置的磁感应强度为2/3058RNI B μ=(4)(4)式中N 为线圈匝数,I 为线圈流过的电流强度,R 为亥姆霍磁线圈的平均半径,0μ为真空磁导率。

四.实验装置测量地磁场装置如图3所示。

它主要包括底座、转轴,带角刻度的转盘、磁阻传感器的引线、亥姆霍磁线圈、地磁场测定仪控制主机(包括数字式电压表、5V 直流电源等)五.实验内容 基本实验内容1.将磁阻传感器放置在亥姆霍兹线圈公共轴线中点,并使管脚和磁感应强度方向平行。

即传感器的感应面与亥姆霍磁线圈轴线垂直。

用亥姆霍磁线圈产生磁场作为已知量,测量磁阻传感器的灵敏度K 。

2.将磁阻传感器平行固定在转盘上,调整转盘至水平(可用水准器指示)。

水平旋转转盘,找到传感器输出电压最大方向,这个方向就是地磁场磁感应强度的水平分量∥B 的方向。

记录此时传感器输出电压1U 后,再旋转转盘,记录传感器输出最小电压2U ,由∥KB U U =-2/21,求得当地地磁场水平分量∥B 。

3.将带有磁阻传感器的转盘平面调整为铅直,并使装置沿着地磁场磁感应强度水平分量∥B 方向放置,只是方向转900。

转动调节转盘,分别记下传感器输出最大和最小时转盘指示值和水平面之间的夹角1β和2β,同时记录此最大读数'1U 和'2U 。

由磁倾角2/)(21βββ+=计算β的值。

4.由KB U U ='-'2/21,计算地磁场磁感应强度B 的值。

并计算地磁场的垂直分量βsin B B =⊥。

本实验须注意:实验仪器周围的一定范围内不应存在铁磁金属物体,以保证测量结果的准确性。

六.实验数据例亥姆霍兹线圈每个线圈匝数500=N 匝,线圈的半径cm 10r =;真空磁导率270/104A N -⨯πμ=。

亥姆霍兹线圈轴线上中心位置的磁感应强度为(二个线圈串联)I I B 42/372/301096.445100.050010485R NI 8--⨯=⨯⨯⨯⨯⨯==πμ 式中,B 为磁感应强度单位T (特斯拉);I 为通过线圈的电流,单位A (安培)。

1. 上海复旦大学校园内,楼外空旷地,测量地磁场参量。

a. 测量传感器的灵敏度K表1中,正向输出电压1U 是指励磁电流为正方向时测得的磁阻传感器产生的输出电压,而反向2U 是指励磁电流为反向时,传感器输出电压,2/)(21U U U -=。

测正向和反向两次,目的是消除地磁沿亥姆霍兹线圈方向(水平)分量的影响。

表1 室外空旷地上测量传感器灵敏度用3600-Casio 计算器进行最小二乘法拟合,得到该磁阻传感器的灵敏度T V K /28.41=,相关系数为0.99998。

(传感器工作电压取5V ,灵敏度K=41V/T,现产品传感器采用工作电压为6V,灵敏度约50V/T)b. 测量地磁场的水平分量//B ;地磁场的磁感应强度总B ;地磁场的垂直分量⊥B ,磁 倾角β。

方法:(1) 将亥姆霍兹线圈与直流电源的连接线拆去。

(2) 把转盘刻度调节到角度 0=θ。

(3) 调节底板使磁阻传感器输出最大电压,同时调节底板上螺丝使转盘水平(用仪器配套的水准仪调节水平)。

(4) 测地磁场水平分量:测量输出电压//U 和反向转 180 ,测地磁场水平分量'//U ,然后计算地磁场水平分量K U U K U B 2/)(/////////'-==。

(5) 将转盘垂直,此时转盘面为地磁子午面方向,转动转盘角度,测量地磁场的磁感应强度总B 和磁倾角β。

测量磁倾角时须改变角度,求多次测量的平均值。

表2 磁倾角β值的测量直接测量地磁场水平分量,mV U 1.14//=,计算得地磁场水平分量磁感应强度T B 4//10341.0-⨯=,地磁场mV U 3.20=总,计算得地磁场磁感应强度T B 410491.0-总=⨯,磁倾角 46=β; 地磁场垂直分量磁感应强度,410491.0Sin B -⨯==βB 总T Sin 4010345.046-⨯=⨯,最新上海地区地磁场水平分量为T B 4//10331.0-⨯=,磁倾角为 46=β。

误差小于%3。

2. 复旦大学物理楼三楼311室,测量地磁场参量。

表3 磁阻传感器的定标用3600-Casio 计算器对B V -直线拟合得:T V K /37.49=,相关系数为0.99998。

表4地磁场测量结果测得复旦大学物理楼三楼物理实验室,磁倾角 47=β。

用本仪器测量地磁场水平分量与1985年用正切电流计测量复旦大学物理楼三楼地磁场水平分量的结果T B 4//10291.0-⨯=T 相当一致,这间接证明本仪器测量结果是准确的。

关于正切电流计测量地磁场水平分量的实验方法和测量结果,请见贾玉润等主编,大学物理实验,复旦大学出版社,1987:256-258,结果在258页[例]中列出。

表5 不同位置及不同结构大楼地磁场水平分量测量结果六.实验注意事项1.测量地磁场水平分量,须将转盘调节至水平;测量地磁场总U 和磁倾角β时,须将转盘面处于地磁子午面方向。

2. 测量磁倾角应记录不同β时,传感器输出电压总U ,应取10组β值,求其平均值。

这是因为测量时,偏差 1,总总总U Cos U U 998.01=='变化很小,偏差 4,总总总U Cos U U 998.04==",所以在偏差 1至 4范围总U 变化极小,实验时应测出总U 变化很小β角的范围,然后求得平均值β。

七.思考题1.磁阻传感器和霍耳传感器在工作原理和使用方法方面各有什么特点和区别?2.如果在测量地磁场时,在磁阻传感器周围较近处,放一个铁钉,对测量结果将产生什么影响?3.为何坡莫合金磁阻传感器遇到较强磁场时,其灵敏度会降低?用什么方法来恢复其原来的灵敏度?八.参考资料1.贾玉润、王公治、凌偑玲主编。

大学物理实验,上海复旦大学,1987:492-493 2.鲁绍曾、现代计量学概论。

北京,中国计量出版社,1987:492-4933.黄一菲、郑神、吴亮、陆申龙,玻莫合金磁阻传感器的特性研究和应用、物理实验。

第22卷第4期,2002 ,4:45-484.Honeywell公司,固态传感器(磁阻传感器部分)说明书,20015.沈元华、陆申龙主编,基础物理实验,北京:高等教育出版社,20036.黄德星。

相关文档
最新文档