几种常用的磁性测量仪器(I)-2004年
常用的磁测仪器有
常用的磁测仪器有：磁通计、特斯拉计（又称为高斯计）、磁测仪。
磁通计用於测量磁感应通量，特斯拉计用於测量表面磁场强度或气隙磁场强度，磁测仪用於测量综合磁性能。
所有仪器使用之前应仔细阅读说明书，根据说明书的要求预热，预热之后按照说明书的要求进行操作。
二、应用特斯拉计（高斯计）测量特斯拉计一般可用於测量磁性材料的表面磁场强度，具体而言就是测量表面中心部位的场强。
测量之前应根据说明书的要求进行预热，然后检查、调整零点，使得非测量状态下的示值为"0"。
注意：在使用过程中一般不应调整霍尔电流。
更换探头时应根据探头的说明在仪器热态下调整霍尔电流，并在适当的部位标识霍尔电流参数值。
可以经常检查电流值，应为规定的数值。
测量表场的方法无法准确获得全面的磁参数（如剩磁、矫顽力、磁能积），通常以上下限标样的中心场资料作为参考资料来进行合格判别。
此种方法对n、m系列可用，对h以上系列准确度要差一些。
一般而言可以按照下述公式计算不同尺寸（圆柱或圆片）的中心场：h=br*k/√（1+5.28*k*k）（gs）式中：br--标称剩磁k--圆柱、圆片的长径比或方块磁化方向与另二个方向中较短边长之比。
对於长宽相差较大的产品k=取向长度/sqr（长*宽）更准确的计算公式：h=br*k/√（1+（4+32/l）*k*k）（gs）l--方块磁化方向的长度32--探头的测试系数参数（0.5*64）特斯拉计探头内霍尔片位置的确定：一般而言，霍尔片只有大约1*1~2*3平方毫米左右大小的面积，厚度约0.3~0.5毫米，且不在探头的最前部，有时需要确定霍尔片的位置，可以采用如下的方法来判断霍尔片的位置：将探头在充磁产品的表面，此时特斯拉计示值不为零，探头一直向外侧延伸探出，当特斯拉计示值为零时即为霍尔片的前边部，用铅笔或记号笔沿产品的外边界线标记记号；将探头向相反方向延伸（此时探头只有一小部分接触在磁体上），当特斯拉计示值为零时在做记号，两个记号的中位置即为霍尔片的实际位置。
常见电磁辐射源及测量仪器推荐
常见电磁辐射源及测量仪器推荐温馨提示：电磁辐射分两个级别，其中工频段的单位是μT，如果辐射在0.4μT以上属于较强辐射，对人体有一定危害，长期接触易患白血病。
如果辐射在0.4μT以下，相对安全。
而射频电磁波的单位是μW/㎝2,如果辐射在20μW/㎝2及以上属于严重辐射，在10μW/㎝2以上可对人体产生危害。
如果辐射小于10μW/㎝2较安全。
测量仪器：我们重点推荐使用德国吉赫兹的专业电磁辐射分析仪套机（NFA1000(5Hz -1MHz)和HFE59B(27MHz -3.3GHz)）来测量常见家电辐射大小。
德国吉赫兹的低频电磁辐射分析仪NFA1000，它频率范围大（5Hz~1MHz），内部集成三维磁场和三维电场传感器，是真正的自由电位的3D电场测量和真正的各向同性的3D磁场测量。
并且它还能同时记录所有测量相关的参数：场、频率、轴和设置数据。
测量结束后可以在电脑上使用“NFAsoft”软件方便的对数据进行分析评估。
德国吉赫兹的数字式高频电磁场辐射分析仪HFE59B，频率范围27MHz -3.3GHz，它内置有高性能DSP（数字信号处理器）芯片，对极微弱的信号提供更好的捕获能力，能够实时的将检测频率范围内的总暴露值显示在机身屏幕上，支持直接显示磁通密度值（µW/m²，可显示峰值或者平均值（可切换）,具备峰值保持功能，这将有助您以直接检测的方式对当前检测结果进行评估，并做出相应的防范措施。
德国吉赫兹的这套专业电磁辐射分析仪NFA1000和HFE59B使用都非常简单，在测量过程只需要很少的设置，就能显示测量频率范围内的电磁辐射总暴露值。
测量方法：距离被测物体5厘米（或10厘米或30厘米或50厘米），打开检测仪开关，测各类电器的辐射值，以及随着距离变化辐射值的变动；重复测量三次以上，选择平均值。
客厅辐射源：电源接线板：无用电设备连接时辐射指数★☆☆☆☆ 距离0.05米，它的辐射值是0.11μT。
电磁学实验中的基本测量仪器
电磁学实验基本知识电磁学是现代科学技术的重要组成部分，电磁测量也是现代生产和科学研究中应用最广泛的测量手段，由此发展起来的电工技术和电子技术广泛应用于农业、工业、交通、通讯、国防以及科学技术的各个领域，并且已经深入到家用设备，对国计民生有十分重要的意义。
掌握电磁学实验研究的基本方法已成为各学科领域的基本要求。
电磁学从其建立之初就是一门以实验为基础的科学。
很早以前，人们就知道毛皮擦过的琥珀能吸引微小的物体。
后来，库仑定律和安培定律等实验定律的提出，促使电磁学逐渐形成完整的理论体系。
现代的电磁学实验尽管所用仪器设备有些已经很复杂、精密，但仍然是人们观察研究电磁现象，学习理论知识的重要途径之一。
电磁学实验包括基本电磁量的测量及主要电磁测量仪器仪表的工作原理和使用方法两部分。
由于不同性质的电磁量测量方法有很大差异，所用仪器也各不相同。
下面简单介绍电磁测量的方法、电磁学实验中常用的一些仪器及电磁学实验中一般应遵循的操作规则。
一、电磁学实验中常用仪器简单介绍1．电源（1）直流电源。
直流稳压电源：直流稳压电源的特点是内阻小，输出功率较大，电压稳定性好，而且输出电压连续可调，使用十分方便，它的主要参数是最大输出电压和最大输出电流，如DH1718C 型直流稳压电源最大输出电压为30V，最大输出电流为5A。
直流稳流电源：直流稳流电源的特点是内阻很大。
可在一定的负载范围内，输出稳定的电流，并可调电流大小。
干电池：电动势约为1.5V，内阻小，短时间内电压稳定性好，但是使用时间长了，电动势下降得很快，而且内阻也随之增大。
蓄电池：铅蓄电池的电动势约为2V左右，输出电压比较稳定，储藏的电能也比较大，但需经常充电，比较麻烦。
（2）交流电源。
交流电源一般使用50Hz的单相或三相交流电。
市电每相220V，这是指的有效电压，峰值电压为311V。
如果要求用高于或低于220V的单相交流电压，可使用变压器将电压升高或降低至所需要的值。
在使用交流电时，应注意电压高于36V的为危险电压，触及人身会有生命危险。
磁力仪用途的介绍
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------磁力仪用途的介绍磁力仪用途的介绍磁力仪就是通过磁敏传感器测量磁场并记录的一种磁法勘测设备。
磁敏传感器是对磁场敏感的元器件，具有把磁学物理量转换为电信号的功能。
它在地学领域中主要是用来测量地磁参量，供地球物理研究和找矿勘探使用。
目前，常用与地学领域中的磁敏传感器主要有质子旋进式磁敏传感器，光泵式磁敏传感器， SQUID（超导量子干涉器）磁敏传感器，磁通门式磁敏传感器，感应式磁敏传感器，半导体磁敏传感器，机械式磁敏传感器等。
应用不同的磁敏传感器所制造出来的磁力仪也分很多种，目前市场上应用比较广的主要有这么 3 种：1. 三分量磁力仪：它是应用磁通门式磁敏传感器研制的，这种磁力仪能够检测 3 个磁场分量和总磁场值，它既可以完成地面的磁法测量，也可以采集矿井下的磁法数据，测量结果精确，但其测量速度较慢，工作效率不高，一般应用在一些复杂的磁场勘探中，如磁偏角，磁倾角的测量，野外找矿一般较少用到。
2. 质子磁力仪：质子旋进式磁敏传感器是利用质子在地磁场中的旋进现象，根1/ 6据磁共振原理研制成功的，用这种传感器制作的测磁仪器，在国内外均得到广泛应用。
由于其轻巧耐用，操作简单方便，工作效率高，测量精度高，稳定性好。
在野外探矿所表现出的优越的性能，所以各种功能的质子磁力仪应运而生，质子梯度磁力仪，高精度质子磁力仪，甚低频磁力仪，步行磁力仪等应用到找矿的各个领域，是地质工作者最好的找矿帮手。
3. 光泵磁力仪：应用光泵式磁敏传感器研制的磁力仪叫做光泵磁力仪，目前光泵磁力仪是最先进的磁法探测设备，已经应用到陆地，航空，海洋等各个领域，其测量精度极高，稳定性极强，是磁法科研的最佳工具。
第三章 磁力仪概述
磁系旋转轴（悬丝）水平
倾斜角α =0°
磁棒放置于磁东西方向，即 磁棒的摆动面严格垂直于磁 子午面
磁棒的摆动面垂直于水平分 量，故不受水平分量的影响， 即H的作用力矩=0
磁系重心位置位于磁棒下方 偏向S面一侧
若从测量磁参数的角度磁力仪可分为：
①专门测量岩石磁参数的仪器，无定向磁力仪、 旋转磁力仪等。 ②其他的质子磁力仪、超导磁力仪等可兼测磁参 数。
二、磁力仪的几个主要技术指标
技术指标
反映仪器总体性能的技术数据，通常包括：
灵敏度、精密度、准确度、稳定性、测程范围 等等。
灵敏度
磁力仪反映地磁场强度最小变化的能力(敏感
设在某一点上，地磁场垂直分
量为Z1，读数为S1；在另一点
上垂直分量为Z2，读数为S2。 则它们之间的垂直分量差值为
ΔZ= Z2– Z1 =ε（ S2–S1）
表明，悬丝式垂直磁力仪只能 是用于相对测量。 式中ε是一个常数，它代表每一 个读格的磁场值，叫做格值。
二、常用机械磁力仪
第三节 质子旋进磁力仪
磁系工作原理
上 地面 下
S
S0
θ
θ f θ
S
西
Nቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
o
β
东
P
一、悬丝式垂直磁力仪
磁系受到地磁场垂直强度磁 力（Z）、重力（g）及悬 丝扭力（τ）三个力矩的作 用，当力矩相互平衡时，磁 棒会停止摆动。 当力矩相互作用，处于静态 平衡时，磁棒停止摆动，三 个力矩的大小和作用方向为：
磁力矩：mzcosθ，逆时针
本章主要介绍几种不同类型磁力仪的基本原 理。
核磁共振仪器简介与应用
NMR特性与磁场强度的关系
灵 敏 度: S/N 5/2 (B0)3/2 分 辨 率: a (B0)，
二阶四极增宽 a (1/B0) 磁各向异性: m (B0)2 弛 豫 率: R1,2 f (B0)
核磁共振仪器简介和应用
更高的灵敏度
更高的磁场强度
核磁共振仪器简介和应用
0.1% ethylbenzene (EB) in CDCl3
样品:60% benzen核e磁-共d振6仪器in简介4和0应%用 pdioxane (ASTM)
美国Varian公司生产的工作频率900 MHz(21.1T)超 导核磁共振谱仪的磁体。
核磁共振仪器简介和应用
900MHz 核磁共振波谱仪
核磁共振仪器简介和应用
核磁共振仪器
核磁共振波谱仪 核磁共振成像仪 核磁共振磁场计 核磁共振测场仪 核磁共振分析仪 核磁共振表面探测仪 核磁共振探水仪 核磁共振测井仪
核磁共振仪器简介和应用
核磁共振仪器组成
任何NMR仪器的作用都是激发和检测核 自旋的响应，它必须包括下列基本部件：
1. 一个极化自旋的(静)磁场； 2. 一个产生激励的射频系统； 3. 一个或多个耦合到自旋的激励和接收
核磁共振仪器简介和应用
核磁共振仪器简介和应用
核磁共振仪器
概要
核磁共振波谱仪 NMR谱仪发展过程 NMR谱仪的发展方向 国内外NMR实验室略影
核磁共振成像仪
核磁共振仪器简介和应用
核磁共振仪器
从广义上讲，任何用来记录核磁共振信号的 器具都可称作为核磁共振仪器。例如：
测量磁场强度的磁场计； 测量弛豫时间的器具(物理学的基础研究或 过程分析的应用)； 研究频域中核自旋响应详细信息的仪器； 核磁共振成像系统(核磁共振频率与被研究 物体内的位置相关)。 随着核磁共振波谱学的发展，不同的应用需 要完全不同的仪器。
04磁力仪原理与结构
磁力仪的原理与结构4.1磁力仪概述通常把进行磁异常数据采集及测定岩石磁参数的仪器，统称为磁力仪。
为利用磁力勘探研究和勘查矿产资源，必须准确测量磁异常的量值，这就需要有高精度的仪器。
从20世纪至今，磁力勘探仪器经历了由简单到复杂，由利用机械原理到现代电子技术的发展过程。
按照磁力仪的发展历史，以及它应用的物理原理，可划分为：第一代磁力仪。
它是应用永久磁铁与地磁场之间相互力矩作用原理，或利用感应线圈以及辅助机械装置。
如机械式磁力仪、感应式航空磁力仪等。
第二代磁力仪。
它是应用核磁共振特性，利用高磁导率软磁合金，以及专门的电子线路。
如质子磁力仪，光泵磁力仪，及磁通门磁力仪等。
第三代磁力仪。
它是利用低温量子效应，如超导磁力仪磁力仪按其测量的地磁场参数及其量值，可分为：①相对测量仪器，如悬丝式垂直磁力仪等，它是测量地磁场垂直分量的相对差值；②②绝对测量仪器，如质子磁力仪等，它是测量地磁场总强度的绝对值；不过亦可测量梯度值。
若从磁力仪使用的领域来看，它们可分为：地面磁力仪、航空磁力仪、海洋磁力仪以及井中磁力仪。
下面为几种型号磁力仪照片CS2-61型悬丝式垂直磁力仪Scintrex公司ENVI质子磁力仪G858便携式铯光泵磁力仪G856F高精度的智能便携式磁力仪PMG-1质子磁力仪SM-5高精度铯光泵磁力仪4.2机械式磁力仪原理机械式磁力仪是磁法勘探中最早使用的一类仪器。
1915年阿道夫·施密特刃口式磁称问世，20世纪30年代末，相继出现凡斯洛悬丝式磁称，其后它们成为广泛使用的二种地面磁测仪器。
它们都是相对测量的仪器。
因其测量地磁场要素的不同，又分为垂直磁力仪及水平磁力仪。
前者测量Z的相对差值，后者测量平面矢量H在二个方位上的相对值。
CS2-61型悬丝式垂直磁力仪基本结构——内部结构可分为四个部分：1.磁系；2.光系；3. 扭鼓和弹簧；4.夹固开关磁系受到地磁场垂直强度磁力（Z）、重力（g）及悬丝扭力（τ）三个力矩的作用，当力矩相互平衡时，磁棒会停止摆动。
04磁力仪原理与结构
磁力仪的原理与结构4.1磁力仪概述通常把进行磁异常数据采集及测定岩石磁参数的仪器，统称为磁力仪。
为利用磁力勘探研究和勘查矿产资源，必须准确测量磁异常的量值，这就需要有高精度的仪器。
从20世纪至今，磁力勘探仪器经历了由简单到复杂，由利用机械原理到现代电子技术的发展过程。
按照磁力仪的发展历史，以及它应用的物理原理，可划分为：第一代磁力仪。
它是应用永久磁铁与地磁场之间相互力矩作用原理，或利用感应线圈以及辅助机械装置。
如机械式磁力仪、感应式航空磁力仪等。
第二代磁力仪。
它是应用核磁共振特性，利用高磁导率软磁合金，以及专门的电子线路。
如质子磁力仪，光泵磁力仪，及磁通门磁力仪等。
第三代磁力仪。
它是利用低温量子效应，如超导磁力仪磁力仪按其测量的地磁场参数及其量值，可分为：①相对测量仪器，如悬丝式垂直磁力仪等，它是测量地磁场垂直分量的相对差值；②②绝对测量仪器，如质子磁力仪等，它是测量地磁场总强度的绝对值；不过亦可测量梯度值。
若从磁力仪使用的领域来看，它们可分为：地面磁力仪、航空磁力仪、海洋磁力仪以及井中磁力仪。
下面为几种型号磁力仪照片CS2-61型悬丝式垂直磁力仪Scintrex公司ENVI质子磁力仪G858便携式铯光泵磁力仪G856F高精度的智能便携式磁力仪PMG-1质子磁力仪SM-5高精度铯光泵磁力仪4.2机械式磁力仪原理机械式磁力仪是磁法勘探中最早使用的一类仪器。
1915年阿道夫·施密特刃口式磁称问世，20世纪30年代末，相继出现凡斯洛悬丝式磁称，其后它们成为广泛使用的二种地面磁测仪器。
它们都是相对测量的仪器。
因其测量地磁场要素的不同，又分为垂直磁力仪及水平磁力仪。
前者测量Z的相对差值，后者测量平面矢量H在二个方位上的相对值。
CS2-61型悬丝式垂直磁力仪基本结构——内部结构可分为四个部分：1.磁系；2.光系；3. 扭鼓和弹簧；4.夹固开关磁系受到地磁场垂直强度磁力（Z）、重力（g）及悬丝扭力（τ）三个力矩的作用，当力矩相互平衡时，磁棒会停止摆动。
几种常用的磁性测量仪器(I)-2019年-精选文档
磁性信号的产生与检测
内 容
Evaluation only. • 磁性信号及其产生方式 eated with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0 Copyright 2019-2019 Aspose Pty Ltd. • 磁场的产生方法 • 磁性信号的采集方法 • 磁性信号的处理
信号2
磁性信号的定义
• 磁学
Evaluation only. 所有的物质都具有某种磁性 eated with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0 Copyright 2019-2019 Aspose Pty Ltd. • 磁性信号
仅限于物质的磁性
有时需要人为产生磁性信号
信号3
磁性信号的确认
• 带有磁性信号的物体穿过由
d B dt E dL
L
eated with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client dProfile 5.2.0 生电动势产生。在闭合回路 Ltd. B dS Copyright 2019-2019 Aspose Pty dt S
2019-2019 Aspose Pty Ltd. 5. Copyright (比)(饱和 )磁矩(磁化强度、磁感应强 度)、 6. (内禀)矫顽力、居里温度、(最大)磁能 积、 7. 磁化率、磁导率、磁畴、磁各向异性、 8. 磁致伸缩，等等。
磁性信号的检测内容
• 磁性分类
信号7
具体的物质具有何种磁性 Evaluation only. eated with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0 • 磁性的变化规律 Copyright 2019-2019 Aspose Pty Ltd. ～ 环境温度、压力、气氛 ～ 外加电、磁场 ～ 时间
7《玩磁铁》(教学设计)-一年级上册科学青岛版
7《玩磁铁》（教学设计）-一年级上册科学青岛版一、教学内容分析本节课主要教学内容为一年级上册科学青岛版第七课《玩磁铁》。
本节课通过对磁铁的性质进行探索，让学生了解磁铁的性质，掌握磁铁的基本知识，培养学生对科学的兴趣和探究能力。
教学内容与学生已有知识的联系：1. 学生已经初步了解了生活中的磁铁，如磁铁能够吸起铁钉、磁卡等，但对磁铁的性质和原理还不够了解。
2. 学生对生活中常见的磁铁现象有一定的观察和感知，但缺乏系统的认识和探究。
3. 学生已经具备了一定的观察能力和动手操作能力，为本节课的探究活动打下基础。
本节课通过实验和观察，引导学生探究磁铁的性质，如磁铁的两极、磁铁的吸引与排斥等，让学生在实践中掌握磁铁的基本知识，培养学生的科学探究能力。
同时，通过与生活实际的联系，使学生能够将所学知识应用于实际生活中，提高学生的学习兴趣和应用能力。
二、核心素养目标培养学生对科学的兴趣和探究能力，以及科学思维和创新精神。
1. 理解磁铁的性质和原理，掌握磁铁的基本知识。
2. 培养学生的观察能力和动手操作能力，提高学生的实践能力。
3. 激发学生的科学探究兴趣，培养学生的科学思维和创新精神。
本节课通过实验和观察，引导学生探究磁铁的性质，如磁铁的两极、磁铁的吸引与排斥等，让学生在实践中掌握磁铁的基本知识，培养学生的科学探究能力。
同时，通过与生活实际的联系，使学生能够将所学知识应用于实际生活中，提高学生的学习兴趣和应用能力。
三、重点难点及解决办法重点：磁铁的性质和原理，磁铁的吸引与排斥现象。
难点：磁铁的两极性，磁铁的极性与磁性之间的关系。
解决办法：1. 通过实物展示和实验演示，直观地呈现磁铁的性质和原理，帮助学生理解和掌握。
2. 设计互动探究活动，让学生亲自动手操作，体验磁铁的吸引与排斥现象，加深对知识的理解。
3. 利用多媒体教学资源，如动画、视频等，形象地展示磁铁的极性和磁性之间的关系，帮助学生突破难点。
4. 设置问题引导，引导学生思考和探究磁铁的两极性和极性与磁性之间的关系，提高学生的思维能力。
《磁性测量》开篇语：磁性测量概况
从测量原理的角度：间接测量 从测量信号的角度：电信号 与设备的相互关系：接触测量、非接触测量 被测量的种类：磁通、磁场、磁矩 测量进行的方法与读数：
直读测量法 直接比较测量法
1、在计量学中的位置
1.3 电磁学计量体系
术语 基准体系、测量标准 仪器设备 量值溯源 检定与校准
磁
性
借01
• 物质的磁性（内禀）
电 晶态系统 共线 非共线 抗磁性 顺磁性 子 磁 性 磁微粒 系统 －－ 顺磁性 磁稀释 系统 －－ 顺磁性 自旋玻璃 （玻磁性） 原子核 磁性 核抗磁性 核顺磁性 （核磁性） 非晶态 系统 抗磁性 顺磁性
磁无序
磁 有 序
铁磁性 反铁磁性
亚铁磁性
非共线 铁磁性 非共线 反铁磁性 非共线 亚铁磁性
仪器使用细节、注意事项？ 《计量测试技术手册》（第7卷 电磁学） 中国计量出版社 1996年
关于课件的使用
引用者：请注明出处！ 使用者：勿恶意删改、节录！ 未经授权用于商业目的者：后果自负！
磁学国家重点实验室：官方网页 /1-shouye.htm
还是比较地道的！ 仅仅删掉了作者！
方案、、…
方案
2、磁性测量的总体概况
2.1.1 有没有磁性
第 1 种可能的含意：磁有序、磁无序？ 专业语言：磁结构的确定
一头雾水
What you mean?
磁矩类测量
测量内容：磁矩等与温度、磁场等的关系
中子散射测量：原理唯一性
宏观磁性测量：热磁曲线、磁滞迴线
电阻率测量： 比热容量测量： 磁共振效应测量：
法制计量 legal metrology：官方授权强制管理的计量。 对下列内容的法定要求： 计量单位、测量方法、测量设备和测量实验室
常用的磁通计规格
常用的磁通计规格全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：磁通计是一种用于测量电路中磁通量的仪器，它在电力系统、电力设备和电子工程领域广泛应用。
在实际工作中，常用的磁通计规格有多种，不同的规格适用于不同的应用场景，以满足用户的需求。
本文将介绍一些常用的磁通计规格，帮助读者选择适合自己需求的磁通计。
一、磁通计的类型磁通计根据其原理和测量方式的不同，可以分为不同的类型，常见的有电磁感应式磁通计、霍尔效应磁通计和磁阻式磁通计等。
这些类型有各自的优点和特点，用户可以根据实际情况选择适合自己应用的磁通计类型。
1. 电磁感应式磁通计电磁感应式磁通计是利用电磁感应原理来测量电路中的磁通量的仪器，它具有灵敏度高、精度高的特点，适用于对磁通量测量要求较高的场景。
电磁感应式磁通计通常采用铁氧体作为感应元件，能够有效地增强磁通计的灵敏度和稳定性，广泛应用于电力系统中的磁通量测量。
2. 霍尔效应磁通计二、磁通计的规格参数磁通计的规格参数是选择磁通计时需要考虑的重要因素，常用的规格参数包括测量范围、分辨率、精度、响应时间等。
不同的规格参数影响着磁通计的测量性能和适用场景，用户在选择磁通计时需要根据实际需求进行综合考虑。
1. 测量范围测量范围是磁通计可以测量的磁通量范围，通常以特定的单位表示，如特斯拉(T)或高斯(G)。
测量范围决定了磁通计的适用场景，用户在选择磁通计时需要根据需要测量的磁通量范围来确定合适的测量范围。
2. 分辨率3. 精度精度是磁通计测量结果与真实值之间的偏差值，通常以百分比表示。
精度影响着磁通计的测量准确性，用户在选择磁通计时需要根据需要测量的磁通量精度来确定合适的精度要求。
4. 响应时间根据实际应用需求，常见的磁通计规格有许多种，以下介绍几种常用的规格供参考：1. 精度高、响应速度快的磁通计这种磁通计适用于对磁通量测量要求高、需要实时监测磁通量变化的场景，通常具有高精度、高分辨率和快响应时间的特点，适用于电力系统等领域。
几种常用的磁性测量仪器(I)-2004年
常用磁性测量仪器（I）（共 55 页）•磁性信号的产生与检测•磁性信号的测量仪器（I）电磁感应原理磁性信号的产生与检测•磁性信号及其产生方式 •磁场的产生方法 •磁性信号的采集方法 •磁性信号的处理内容磁性信号的定义•磁学所有的物质都具有某种磁性•磁性信号仅限于物质的磁性有时需要人为产生磁性信号磁性信号的确认•带有磁性信号的物体穿过由导线构成的回路时，将有感生电动势产生。
在闭合回路中产生感生电流。
•带有磁性信号的物体在非均匀磁场中将受到力的作用。
⎰⎰⋅-=⋅=Φ-=SLSBLEBddtdddtdεzyxHVMFS,,=∂∂-=ααμα磁性信号的产生方法信号41.含有剩磁的物体单畴磁性颗粒（单个）已充磁的永磁材料经特殊加工工艺处理的物体2.在磁场中的物体任何处于磁场中的物体磁场的产生磁场•磁场强度分布10-1610-1310-1010-410-310-210-1101011021038x10-148x10-118x10-88x10-28x10-18x1008x1018x1028x1038x1048x105(Tesla)(kA/m)生物 磁场天体 磁场地磁场永磁体 电磁铁 亥姆霍兹线圈超导 磁体脉冲磁场磁性信号的检测目的信号51.（基本）粒子的磁矩2.单原子、单分子的磁矩3.原子团、聚合物的磁性4.大块材料：(比)(饱和)磁矩(磁化强度、磁感应强度)、(内禀)矫顽力、居里温度、(最大)磁能积、磁化率、磁导率、磁畴、磁各向异性、磁致伸缩，等等。
信号7 磁性信号的检测内容•磁性分类具体的物质具有何种磁性•磁性的变化规律～环境温度、压力、气氛～外加电、磁场～时间磁性信号的测量仪器信号8中子散射装置、磁力显微镜磁－磁作用回旋共振、自旋共振(铁磁共振仪、亚铁磁共振仪、反铁磁共振仪、电子自旋共振仪、核磁共振仪、Mössbauer 谱仪) 共振效应 磁－光效应磁－力效应冲击法振动样品磁强计VSM 提拉样品磁强计ESM 超导量子(SQUID)磁强计电磁感应 Faraday 效应Kerr 效应、Faraday 效应磁圆（线）振二向色谱仪 磁转矩仪、磁天平 交变梯度磁强计AGFM✍ ✍ ✍ ✍ ✍ ✍电磁感应原理Faraday Law of Electromagnetic Induction面积A 磁通量Φ 0ρ=⋅∇D t ∂∂-=⨯∇B E 0=⋅∇B t ∂∂+=⨯∇D j H 0⎰⎰⋅-=Φ-=⋅=SL S B L E B d dt d dt d d εS B d ⋅=Φ⎰S磁通量 Φ S B d ⋅=Φ⎰S 必须明确的几个问题 1.自由空间的稳态磁通可以直接测量－磁通计2.样品内部的稳态磁通无法直接测量 ？3.变化的磁通可以直接测量1.如何产生变化的磁通2.如何测量变化的磁通t 0 t 1 ε(t) t冲 击 法 磁 强 计 法 电 动 法 感应（测量发电机）法电 子 积 分 器、数 字 积 分 器 各种自动直流磁性测量仪器冲击法Ballistic Galvanometer （冲击检流计）最具原理性的磁性测量方法 ANi B w dtd dt d J 022=++ααραJ 为转动惯量，α为偏转角， ρ为阻尼系数 w 为扭转系数，B 0为磁感应强度，A 和N 为面积和匝数，i 为瞬时电流H 线圈B 线圈样品 冲击检流计应尽量满足的条件－灵敏度1.脉冲电流完毕之后，电流计线圈开始转动：电流计线圈的转动惯量越大，越满足此条件。
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振 动 样 品 磁 强 计 VSM3
磁场均匀区
螺线管
无限长螺线管 亥姆霍兹线圈 超导磁体
圆柱极头 电磁铁
均匀区较大 磁场强度可能较低
d
圆台极头 电磁铁
均匀区较小 磁场强度可能很高
振 动 样 品 磁 强 计 VSM4
检测线圈－感应电动势
ae jt
Z
r '(t) r ae jtk
a
xi yj (z e jt )k
磁通量
面积
A
SB dS
D
E
0
B
t
B 0
H j0
D t
E
dL
d
B
d
B dS
L
dt
dt S
电 磁 感 应 原 理 电磁感应2
必须明确的几个问题
1. 自由空间的稳态磁通可以直接测量－磁通计 2. 样品内部的稳态磁通无法直接测量 ？ 3. 变化的磁通可以直接测量
磁通量
SB dS
1. 如何产生变化的磁通 2. 如何测量变化的磁通
电 磁 感 应 原 理 电磁感应3
ε(t)
冲 击法
磁强计法
t
电动 法
t0
t1
感应（测量发电机）法
电 子 积 分 器、数 字 积 分 器
各种自动直流磁性测量仪器
冲击法
Ballistic Galvanometer （冲击检流计）
冲击法
磁圆（线）振二向色谱仪
回旋共振、自旋共振
(铁磁共振仪、亚铁磁共振仪、反铁磁共振仪、 电子自旋共振仪、核磁共振仪、Mössbauer 谱仪)
磁－磁作用
中子散射装置、磁力显微镜
电磁感应原理
Faraday Law of Electromagnetic Induction
电 磁 感 应 原 理 电磁感应1
• 磁性的变化规律 ～ 环境温度、压力、气氛 ～ 外加电、磁场 ～ 时间
磁性信号的测量仪器 信号8
电磁感应 Faraday效应
磁－力效应 磁－光效应
共振效应
冲击法
振动样品磁强计VSM 提拉样品磁强计ESM 超导量子(SQUID)磁强计 磁转矩仪、磁天平 交变梯度磁强计AGFM
Kerr效应、Faraday效应
最具原理性的磁性测量方法
冲击法1 H线圈
冲击检流计
J
d 2
dt 2
d
dt
w
B0 ANi
J为转动惯量，α为偏转角， ρ为阻尼系数 w为扭转系数，B0为磁感应强度， A和N为面积和匝数，i为瞬时电流
样品 B线圈
冲击法
冲击法2
应尽量满足的条件－灵敏度
1. 脉冲电流完毕之后，电流计线圈开始转动： 电流计线圈的转动惯量越大，越满足此条件。
信号3
磁性信号的确认
• 带有磁性信号的物体穿过由 导线构成的回路时，将有感 生电动势产生。在闭合回路 中产生感生电流。
dB
dt
LE dL
d
dt SB dS
• 带有磁性信号的物体在非均 匀磁场中将受到力的作用。
F
0M SV
H
x, y, z
信号4
磁性信号的产生方法
1. 含有剩磁的物体
闭路：磁路闭合 开路：磁路不闭合
N
S
冲击法的缺点
1、积分式数据采集：零漂移；
2、要求使用具有特定形状的样品；
3、灵敏度较低。
等截面积（常数）
冲击法的使用
• 教学演示实验：电磁S公司
• 工业：磁体的磁性能测量
迴线仪：永磁材料的永磁性能检测
HG－500
中国计量科学研究院
德国Magnet－Physik公司
NIM－2000系列
Permagraph系列
振动样品磁强计
Vibrating Sample Magnetometer (VSM)
VSM的设计理念
• 为什么要振动样品？ • 为什么要使用双线圈？四线圈？ • 为什么要调节鞍区？ • 为什么要定标磁矩？
VSM的作业题目
f(ω)
设线圈面积为S，匝数为N
感应电动势
(t)
t
0
N i 1
H (r ',t) dS S t
H (r ',t) H (r ',t) r ' H (r ') r '
t
r ' t
t
只有z方向分量
振 动 样 品 磁 强 计 VSM5
检测线圈－感应电动势－磁矩
两个关于线圈的假设：（永远适用）
信号5
磁性信号的检测目的
1. （基本）粒子的磁矩 2. 单原子、单分子的磁矩 3. 原子团、聚合物的磁性 4. 大块材料：
(比)(饱和)磁矩(磁化强度、磁感应强度)、 (内禀)矫顽力、居里温度、(最大)磁能积、 磁化率、磁导率、磁畴、磁各向异性、 磁致伸缩，等等。
磁性信号的检测内容 信号7
• 磁性分类 具体的物质具有何种磁性
振 动 样 品 磁 强 计 VSM1
样品 X
Z
检测线圈
r
Y 磁偶极子
SB
dS
0
H (r ) dS
S
H (r )
1
4
Mm r3
3(M m
r5
r)
r
为什么要振动样品？
磁偶极子的方向：？
振 动 样 品 磁 强 计 VSM2
VSM几个关键的问题
1. 样品必须处于均匀磁场中：均匀区 2. 我们只能检测感应电动势：检测线圈 3. 怎样得到磁偶极子：样品、驱动方式 4. 样品－线圈－振幅－频率
2. 检流计处于临界阻尼状态； 检流计比较慢地达到最大读数，很快降为零。
3. 被测磁通应尽量为瞬时变化： 非瞬时变化引入很大的误差。
4. 线圈的自由振荡周期要远大于磁通变化的时间 一般在10倍以上。
5. 需要测定冲击检流计的冲击常数CΦ 使用互感系数M已知的互感线圈。
冲击法
冲击法3
冲击法的优点
1、可以开路、闭路测量； 2、仪器设备简单。
➢ 单畴磁性颗粒（单个） ➢ 已充磁的永磁材料 ➢ 经特殊加工工艺处理的物体
2. 在磁场中的物体
➢ 任何处于磁场中的物体
磁场
磁场的产生
• 磁场强度分布
生物 磁场
地 磁
永磁体 电磁铁
场
亥姆霍 兹线圈
超导 磁体
脉冲磁场
天体 磁场
10-16 10-13 10-10 10-4 10-3 10-2 10-1 100 101 102 103 (Tesla) 8x10-14 8x10-11 8x10-8 8x10-2 8x10-1 8x100 8x101 8x102 8x103 8x104 8x105 (kA/m)
常用磁性测量仪器（I）
（共 55 页）
• 磁性信号的产生与检测
• 磁性信号的测量仪器（I） 电磁感应原理
信号1
磁性信号的产生与检测
内 容
• 磁性信号及其产生方式 • 磁场的产生方法 • 磁性信号的采集方法 • 磁性信号的处理
信号2
磁性信号的定义
• 磁学 所有的物质都具有某种磁性
• 磁性信号 仅限于物质的磁性 有时需要人为产生磁性信号