磁参数的测量
铁磁性材料的磁参数测定
二、顺磁性 许多物体在受到外磁场作用后，感生出与磁场同方向的磁化 强度，所以， χp>0。顺磁性物质具有一固有磁矩，但各原子磁矩 取向混乱，对外不显示宏观磁性，在磁场作用下，原子磁矩转向 H方向，感生出与H一致的M。数值很小（显微弱磁性）。室温 下χP：10－3～10－6。多数顺磁性物体的χp与温度有密切关系 实例：稀土金属和铁族元素的盐。
实验七 铁磁性材料磁参数的测定
材料科学与工程学院 材料物理系
2014.11.21
1.磁性分类原则 2.实验目的 3.实验原理 4.实验内容与步骤
5.实验报告要求
6.思考题
磁场强度 H 单位：A/m 或高斯（Gs），矢量， 由S极指向N极。 磁场强度：是指外界磁场的大小，是一个 矢量。单位同磁化强度M 。磁场强度H一 般是由导体中的电流或者永磁体产生的。
磁化率χ＝M/H
置于外磁场中的磁体，其磁化强度M与磁 场强度H的比值称为磁化率：即 χ＝M/H 表征磁介质属性的物理量，表征物质磁 性强弱。
磁性分类原则
1.抗磁性：没有固有原子磁矩；
2.顺磁性：有固有磁矩，没有相互作用； 3.铁磁性：有固有磁矩，直接交换相互作用； 4.反铁磁性：有固有磁矩，间(直)接交换相互作用； 5.亚铁磁性：有固有磁矩，间接交换相互作用； 6.自旋玻璃和混磁性：有固有磁矩，RKKY相互作用； 7.超顺磁性：磁性颗粒的磁晶各向异性与热激发的竞争。
1/ p
O
C P ，居里定律 T 1/ p O P C ，居里－外斯定律 T TP
T
T
其中：C为居里常数，TP为顺磁性居里温度。
顺磁性 paramagnetism
三、反铁磁性
eq25磁芯参数
eq25磁芯参数eq25磁芯是一种常见的磁性材料，被广泛应用于电子、电力和磁性器件等领域。
磁芯参数是描述磁芯材料特性的重要指标，掌握这些参数对于优化磁芯设计和提高磁芯性能具有关键作用。
本文将介绍磁芯参数的概念、重要性、测量与计算方法以及在实际应用中的作用，最后探讨提高磁芯参数的策略。
1.磁芯参数简介磁芯参数主要包括以下几个方面：磁导率、磁化强度、磁滞损耗、电阻率等。
这些参数可以反映磁芯材料的磁性能、电磁损耗和物理性质。
2.磁芯参数的重要性磁芯参数在磁芯设计和应用中具有重要作用。
首先，磁芯材料的磁导率影响磁路的磁阻，进而影响磁芯的磁性能。
其次，磁化强度和磁滞损耗决定了磁芯的磁化和磁滞特性，这对于磁芯在交变磁场下的应用具有重要意义。
最后，电阻率影响磁芯的散热性能，从而影响磁芯的工作温度。
3.磁芯参数的测量与计算方法磁芯参数的测量方法主要包括实验测量和数值计算。
实验测量是通过各种测试设备，如磁性测量仪、示波器等，对磁芯材料进行测试，得到相应的磁芯参数。
数值计算则是根据磁芯材料的物理性质和边界条件，通过数值模拟方法求解磁芯参数。
4.磁芯参数在实际应用中的作用磁芯参数在实际应用中具有重要作用。
例如，在磁性器件设计中，根据磁芯的磁导率可以优化磁路设计，提高磁性能。
在磁芯材料选型时，需要考虑磁滞损耗，以确保磁芯在交变磁场下的稳定性。
此外，磁芯的电阻率对于散热设计和温升控制也具有重要意义。
5.提高磁芯参数的策略要提高磁芯参数，可以采取以下几种策略：（1）选用高品质的磁性材料，提高磁芯的磁导率和磁化强度。
（2）优化磁芯设计，降低磁路的磁阻，提高磁芯的磁性能。
（3）采用先进的制备工艺，降低磁芯的磁滞损耗和电阻损耗。
（4）合理选择磁芯尺寸，确保磁芯在工作过程中不会出现过热现象。
总之，掌握磁芯参数对于磁芯设计和应用具有重要意义。
通过对磁芯参数的测量、计算和应用，可以优化磁芯性能，提高磁芯在实际应用中的稳定性。
磁性测量实验(直流&交流)实验报告
磁性测量实验 软磁直流静态磁性测量（用冲击/扫描法测量磁性材料的磁化曲线及磁滞回线）一、 实验原理1、 静态磁性参数如果不计及磁化时间效应，磁性材料在稳恒磁场作用下所定义和测量得到的磁参数就是所谓的静态磁参数。
磁化曲线记录了材料磁化过程的磁化信息，而磁滞回线则表征和包含了磁性材料的全部磁性信息，有磁性材料身份证之称。
下左图C 为磁化曲线，A 和B 为初始和最大磁化率，M 和H 分别为磁化强度和外磁场。
下右图为典型磁性材料的磁滞回线，B s 、B r 、B r /B s 、H c 、(BH)max 、μ0和μM 分别为饱和磁感应强度、剩余磁感应强度、矩形比、矫顽力、最大磁能积、初始磁导率和最大磁导率。
2、 测量方法本实验课采用冲击法和磁场扫描法这两种方法来进行。
两种方法由于磁化速度的不同，在磁场方面数据稍有不同，而磁感方面的数据则差不多。
在进行一些饱和场不高或矫顽力小的试样测试时用冲击法；而矫顽力较大的磁滞材料是用扫描法。
本实验中提供两种不同矫顽力大小的磁性材料。
整个测量过程完全由微机控制，实验者可根据自己的要求选择不同的测量方法和输入参数来完成测量。
二、 实验内容及步骤1、 直流冲击法A. 启动测量程序，进入测量程序主菜单。
B. 测量前的准备工作HHBMBAC在进行正式测量之前，用户必须输入样品的有关参数。
主要包括“样品参数”和“测试条件”。
样品参数有“截面积、磁路长度、磁化匝数和测量匝数”。
由于输入参数随测量磁性材料变化而不同，因此具体的输入参数可向实验指导老师咨询。
C.正式测量如果步骤B中设定的参数无误，就可以开始测量了。
通过点击相应功能模块就可以完成测量工作。
2、磁场扫描法磁场扫描法与冲击法类似，材料参数和测量参数的选择可参考冲击法类似步骤。
三、实验结果1．直流冲击法实验样品为坡莫合金。
由测量所得数据绘出样品的磁化曲线，如下图：μm=133.279 mℎ/m实验所得曲线为S型，符合经验。
实验测得样品初始磁导率μ0=30.789mℎ/m，最大磁导率μm=133.279mℎ/m。
【2016年】第10讲：磁性参数的测量-2-ZFC和FC
永磁材料！
磁性液体！
磁性记录密度极限！！
三、Fe原子（团）更分叉
临界浓度、交换相互作用
近藤效应：稀释磁性合金电阻率～温度曲线极小值
1964年，始作俑者不是Jun Kondo（近藤 淳） J. Kondo, Prog. Theor. Phys., 32 (1964) 37 1931年，AuFe（J. W. Shih） Phys. Rev., 38 (1931) 2051 1951年，R－T低温极大值（AgMn）
《铁磁材料手册（I）》第2章（中文版第50页～第129页）
问 题：
如果样品的ZFC曲线与FC曲线不重合
1. 能否唯一确定其磁结构？
2. 根据宏观磁性测量方法如何确定其磁结构？ 3. 其它测量方法？
内
容
ZFC和FC的测量及其历史 物理机制 测量数据的分析
附录：公式的推导
课后作业－8
为什么要测量ZFC和FC曲线？ 你是怎样测量的？
ZFC和FC的测量及其历史
ZFC与FC的测量
研究历史概述
ZFC与FC的测量
• 测量条件与过程：静态磁场M－T曲线
ZFC FC zero field cooling field cooling 磁 场
测量条件
温 度
H ＝ Hmeas T1 ～ T2
Tf FC ZFC
T
Tc
M
FC
T
ZFC
M()－T曲线尖峰与分叉现象的
研究历史概述
M()
Tp FC ZFC
1890年 ～
T
分叉是尖峰导致的必然结果
图 像
• 几何尺度
• 能量状态
与（弛豫）时间、 （热、磁场）历史相关的亚稳现象
磁性基本测量方法
磁性基本测量方法磁性测量组织结构不敏感量（内禀参量、本征参量）M S、T C、K1、λS等组织结构敏感量（非本征参量）M r、B r、H C、μ、χ等物质结构与相关现象磁畴结构、磁矩取向、各种磁效应（磁热、磁光、磁电、磁致伸缩、磁共振等）交变磁场条件下的磁参数测量冲击法测磁性材料参数O ：标准环形试样； N ：磁化线圈； n ：测量线圈；G ：冲击检流计； A ：直流电流表；M ：标准互感器；NiH =在N 线圈中通以电流i ，则在N 中产生磁场：N ：磁化线圈匝数 ：试样平均周长试样被磁化，磁感应强度为BK 1突然换向(在极短时间τ秒内)H H H B B B→+→+：-：-BSφ=磁通量： 冲击法测磁原理图（磁化曲线和磁滞回线）r ：测量回路中的总折合电阻磁通量的变化，引起线圈n （匝数为n ）中产生感生电动势：d dB n nSd d φε=-=-ττ在测量回路（由n 、M 、G 、R 3、R 4组成）中产生瞬时电流：0i rε=由冲击检流计测出其电量Q ：B 000B nS Q i d d dB 2nSB/r r r QC ττ-ε⎫=τ=τ=-=-⎪⎬⎪=α⎭⎰⎰⎰Cr B 2nSα=-α：冲击检流计的偏转角； C ：冲击检流计常数Cr 的求法：diMd 'ε=-τK 2合上标准互感器M 的线路，M 主线圈上的电流i ： 其副线圈两端产生的感应电动势为：0i '→M ：互感器的互感系数测量回路中的感生电流：0i r'ε'=通过检流计的电量（相应偏转角为α0）：i 00000M MQ C i d d d i r r r'ττ'ε'''=α=τ=τ=-τ=-⎰⎰⎰0Mi Cr '=-αCr ：测量回路的冲击常数在不同H 条件下，测出B ，可绘出磁化曲线。
利用环形试样测定磁化曲线或磁滞回线的方法，只适用于测定软磁材料。
钕铁硼永磁体磁特性参数的快速测量方法
品，回复磁导率也不完全一致。材料的磁导系数PC是和材料的几何尺寸相关的。 对于长方体，圆柱体等规则样品，可以测量样品的几何尺寸计算出PC值，但对 于其他外形的样品，如常见的瓦形，扇形等，就难以计算其PC值。这是这一方 法的局限 所在。
CIM-3101PMD永磁快速 结论 测量仪 直接测量，几乎无形状 CIM-3101PMD优 限制
直接测量，准确度高 CIM-3101PMD优
误差较小 很快 优 稍高 优 优 适应性好
CIM-3101PMD优 相当 相当 CIM-3101PMD优 ATS-800优 CIM-3101PMD优 CIM-3101PMD优
幸运的是，CIM-3101PMD永磁快速测量仪提供了另外一个更进一步的解决 方案。与上述方法不同的是，对于CIM-3101PMD永磁快速测量仪而言，回复磁导 率和材料的导磁系数PC是通过样品直接测量得到的。而且由于采用了治具夹持 和转动样品，测量结果的重复性大大提高。Br,Hcb,指标的准确性在±2.5% 以内， BHmax的指标的准确性在±5% 以内。CIM-3101PMD除了提供异形件（如瓦形，扇 形）直接测量外，对于不能通过B-H磁滞回线仪测量的大型样品，这也是一个很 好的解决方案。以下是CIM-3101PMD永磁快速测量仪的外形和特点简介。
磁测量设备制造与工业磁测量系统集成解决方案服务商
Magnetic measuringequipmentmanufacturer andsystemintegrationprojectprovider
钕铁硼永磁体磁特性参数的快速测量方法
atq1718 磁芯参数
atq1718 磁芯参数
摘要：
1.磁芯参数介绍
2.磁芯参数的重要性
3.磁芯参数的测量方法
4.磁芯参数的优化建议
正文：
磁芯参数是在电子电路设计中一个十分重要的概念，它对电路的性能起着决定性的作用。
本文将详细介绍磁芯参数的定义、测量方法以及优化建议。
首先，我们需要了解什么是磁芯参数。
磁芯参数是描述磁芯特性的一个指标，主要包括磁芯的磁导率、磁导率偏差、饱和磁密、损耗等。
磁芯的磁导率是指磁芯在外加磁场下磁化的能力，磁导率偏差是指磁芯磁导率的最大值和最小值之差，饱和磁密是指磁芯在外加磁场下磁化达到最大值时的磁场强度，损耗是指磁芯在交变磁场作用下产生的热量。
磁芯参数的重要性体现在它直接影响到电路的性能。
例如，磁芯的磁导率决定了磁芯在电路中的能量转换效率，磁导率偏差会影响电路的稳定性，饱和磁密决定了磁芯能承受的最大磁场强度，损耗则会影响电路的散热问题。
磁芯参数的测量方法主要有实验室测量和现场测量两种。
实验室测量主要包括直流磁化曲线测试和交流磁化曲线测试，通过这两种测试可以得到磁芯的磁导率、磁导率偏差、饱和磁密等参数。
现场测量则是通过在实际电路中测试磁芯的性能，从而得到磁芯的损耗参数。
最后，针对磁芯参数的优化，主要有以下几点建议：选择磁导率高、磁导率偏差小、饱和磁密高、损耗低的磁芯，这样可以提高电路的性能；在设计电路时，应考虑磁芯参数与电路需求的匹配，避免磁芯参数过剩或不足；同时，定期对磁芯参数进行测量和监控，以及时发现磁芯性能的变化，从而及时调整电路设计。
磁化率的测定
磁化率的测定磁化率是描述物质磁性的物理量，它是一个无量纲的比例系数，表示物质在外加磁场下的磁化程度。
磁化率的测定是物理学研究中的重要实验方法之一。
本文将介绍磁化率的测定原理、测量方法以及实验步骤。
一、磁化率的测定原理磁化率是磁化强度和外加磁场强度之间的比值，可以用公式表示为：χ = M/H其中，χ为磁化率，M为物质的磁化强度，H为外加磁场强度。
通过测量物质在不同外加磁场下的磁化强度，可以得到磁化率的数值。
二、磁化率的测量方法常见的磁化率测量方法有磁感应强度法、霍尔效应法、磁滞回线法等。
1. 磁感应强度法：该方法利用磁场中的磁感应强度与磁化强度之间的关系来测量磁化率。
实验中，通过改变外加磁场的强度，测量物质的磁感应强度，然后计算得到磁化率。
2. 霍尔效应法：该方法利用霍尔效应来测量磁化率。
实验中，将物质置于磁场中，利用霍尔元件测量磁场引起的电势差，通过计算得到磁化率。
3. 磁滞回线法：该方法适用于测量磁化率随外加磁场的变化情况。
实验中，将物质置于交变磁场中，测量物质的磁滞回线，通过分析磁滞回线的形状和大小，可以得到磁化率。
1. 准备实验所需的材料和仪器，包括物质样品、磁场发生器、磁感应强度计等。
2. 根据实验要求选择适当的测量方法，例如磁感应强度法、霍尔效应法或磁滞回线法。
3. 进行实验前的准备工作，包括校准仪器、调整实验参数等。
4. 开始实验，根据测量方法的要求进行实验操作。
例如，在磁感应强度法中，通过改变外加磁场的强度，测量物质的磁感应强度，并记录数据。
5. 根据实验数据计算磁化率的数值，并进行数据处理和分析。
6. 根据实验结果，进行实验讨论和结论，对实验结果进行解释和分析。
四、总结磁化率的测定是物理学实验中的一项重要内容，通过测量物质在不同外加磁场下的磁化强度，可以得到磁化率的数值。
常用的测量方法包括磁感应强度法、霍尔效应法和磁滞回线法。
在进行实验时，需要注意实验步骤的正确性和仪器的准确性。
如何进行物理实验中的动态磁性测量与分析
如何进行物理实验中的动态磁性测量与分析物理实验中的动态磁性测量与分析对于研究磁性材料的特性和行为至关重要。
本文将介绍一些常用的技术和方法，帮助读者更好地理解和应用这些测量和分析技术。
一、磁化曲线测量磁化曲线是物理实验中最基本的磁性测量之一。
通过测量外加磁场下磁化强度与磁场的关系，可以获得材料的磁滞回线、饱和磁化强度等重要参数。
常用的测量方法有霍尔效应法、霍尔磁片法等。
在实验中，通过改变外加磁场的大小和方向，可以对材料的磁性作出全面评估。
二、双圈法测量双圈法是一种常用的非接触测量方法，用于测量材料的磁滞回线和交流磁化特性。
该方法利用了磁场对于感应电动势的影响，通过测量感应电动势的大小和相位差，可以快速、准确地获得磁性材料的磁化特性。
这种方法适用于对磁性材料在交流磁场中的行为进行研究。
三、磁透析测量磁透析是一种重要的磁性测量技术，用于评估材料的磁导率、磁导率谱等磁性参数。
该方法通过测量材料在外加交变磁场下的感应电动势，结合返磁操作和数学模型，可以得到材料的磁导率谱，进而了解材料的磁性特性。
磁透析可以应用于各种磁性材料的研究，如铁氧体、软磁材料等。
四、磁力显微镜观察磁力显微镜是一种非常有用的工具，用于观察材料的磁性微观结构和磁畴行为。
该仪器结合了磁力显微学和光学显微学的原理，通过磁力显微图像的观察和分析，可以研究材料的磁畴结构、磁畴动力学等重要信息。
这种方法在磁性材料研究和磁记录领域具有广泛的应用。
五、磁化动力学测量磁化动力学测量是研究材料磁性行为的重要手段之一。
通过对材料在交变磁场中的磁化动力学响应的测量和分析，可以了解材料的磁化时间响应、磁化滞后和磁矢量旋转等行为。
这些磁性参数对于理解材料的磁性本质和应用具有重要意义。
六、数据分析和模拟除了实验测量，数据分析和模拟也是物理实验中进行动态磁性测量与分析的重要环节。
通过对实验数据的处理和分析，可以得到更深入的信息和结论。
同时，借助计算机模拟和数值计算等方法，可以预测和解释磁性材料的磁化行为和磁性特性。
永磁材料磁性参数的测量
２． ． １剩磁的测量 。使磁化 电流 Ａ 从最大值跃变到 ２ 。 零 ，此时读取检流计偏转 。
剩 磁 Ｂｒ 。 值
ＡＢ
ｒ ＝
一
按下面的公式计算
Ｃ ‘ ，
：： 坐
Ｎ ‘ Ｓ
隙。磁场强度测量线圈紧贴在试样表面 中间位置 ，
其 轴线 平 行 于 试样 轴 。
Ｂｒ Ｂ ＝ 一 △ Ｂｒ ＝ ＝
Ｈ
０
Ｈ ｍ Ｉ
２ ． 退磁 曲线上任一点 Ａ （ ２ 对应的磁通 Ｂ ．２ ２ 图 ） Ａ
和磁 场 强 度 ＨＡ的测 量 。接 通 磁感 应 测量 线 圈 ，将 ｌ 打至 反 向 ， 节 电流 调节 器施 加 一 个多量程直流 电流表 Ａ 监测其电流值 ，使 ：
／ 。
ｒｍ Ｂ
２
Ｋ 和 ｌ 同步 ，从正 向最大电流跃变至所施加 的反 ｌ （ ４ 向磁化电流，读取检流计偏转 ｏ 。 Ａ 此时 Ａ点所对
应 的磁 通 密度 为 ：
ｒ
＝ —
ｌＩ 璺 退 磁 曲 线 测 量 ２
２２ 退 磁 曲线 的测量 ． Ｋ 接 至 正 向 ．Ｋ 接 至磁 导计 ｗ ，Ｋ３ 至磁感 １ ２ 接 应 测量 线 圈 Ｎ ，接通 直 流稳 压 电源 和 电流调 节器 的 ｅ 电源开 关 ，预 热 １ｒｉ ，调整 直 流稳压 电源 的输 ０ ｎ后 ａ
进行测量 。
幽 １ 线 路 原 理 图
图 １中 ｗ 为磁导计的磁化绕组，通过换 向开 关 Ｋ 、多量程直流电流表 Ａ。 与大功率晶体管直流
稳 压 电源 相连 接 ，磁 场 强 度测 量 线 圈 ＮＨ和磁感 应
压 电源连接用来测量退磁曲线 。
２ 测 量 方 法
介绍磁通测量的方法
介绍磁通测量的方法磁通测量是一种用于测量磁场特性的方法，它在许多领域中都具有广泛的应用，例如电力系统、电动机、仪器仪表等。
磁通测量可以通过测量磁感应强度、磁通量等参数来反映磁场的分布和特性。
在磁通测量中，我们常用的方法包括：霍尔效应测量、磁电阻测量和法拉第效应测量。
1. 霍尔效应测量：霍尔效应是指在一块薄片上通有电流时，垂直于电流和磁场方向的方向上会产生电势差，这种现象被称为霍尔效应。
利用霍尔效应可以测量磁感应强度以及磁场的方向和分布。
在实际应用中，我们通常使用霍尔元件来测量磁通量。
霍尔元件是一种集成了霍尔效应的电子器件，常用的有霍尔传感器和霍尔开关。
通过将霍尔元件放置在待测磁场中，当磁场发生变化时，霍尔元件会产生相应的电信号，进而测量磁场的特性。
2. 磁电阻测量：磁电阻效应是指材料的电阻会随着外加磁场的变化而发生变化。
根据磁电阻效应，我们可以设计磁电阻测量装置来测量磁感应强度、磁场的方向和大小。
目前，最常用的磁电阻测量方法是磁电阻效应传感器。
磁电阻效应传感器通常由磁电阻材料、导线和电子装置组成。
当该传感器处于磁场中时，其电阻会发生变化，通过测量电阻的变化可以得到与磁场相关的信息。
3. 法拉第效应测量：法拉第效应是指当导电体运动穿过磁场或磁场变化时，会在导电体两端产生电势差。
这种现象被称为法拉第效应。
法拉第效应可以用于测量磁通量和磁场的分布。
法拉第效应传感器是一种典型的应用，通过测量法拉第效应可以得到磁场的特性。
这种传感器可用于测量磁通量、磁场分布以及有关磁场的运动状态等。
总结回顾：在本篇文章中，我们介绍了磁通测量的几种常用方法，包括霍尔效应测量、磁电阻测量和法拉第效应测量。
这些方法都可以用于测量磁场的特性，并提供有关磁感应强度、磁通量以及磁场分布的信息。
通过采用这些方法，我们可以更好地理解和分析各种与磁场相关的问题。
在实际应用中，根据具体的需求和测量要求，我们可以选择合适的方法来进行磁通测量。
材料的磁性测试方法
材料的磁性测试方法材料的磁性是指它在外加磁场下的响应。
在材料工程领域中，掌握材料的磁性是非常重要的。
通过磁性测试，我们可以了解到材料中磁性区域的大小、形状、分布以及磁化强度等信息。
这些信息对于材料的研究和应用起到了至关重要的作用。
本文将对材料的磁性测试方法进行探究。
1、磁力计法磁力计法是一种通过测量磁体对测试磁铁施加的力关系来确定磁体磁场强度的方法。
它是最早被使用的磁性测试方法之一，为磁性材料的研究和应用提供了最基本的手段。
磁力计法的优点是测量精度高，对于磁性样品的磁场强度分布可以得到较为准确的测量结果。
2、磁滞回线法磁滞回线法是指在外加磁场作用下，材料磁化强度随着磁场的变化而产生的历史记录曲线。
通过测量材料在磁场下的磁滞回线，可以获取到材料磁性参数，如饱和磁化强度、矫顽力、铁磁导率等信息。
磁滞回线法能够有效地评价磁性材料的性能，在磁化过程中还能够了解材料的磁滞和饱和状态。
3、磁致伸缩法磁致伸缩效应是指当磁场作用于磁性材料时，材料的形状和尺寸发生变化的现象。
利用磁致伸缩法，可以测量材料的磁滞回线、磁化强度和磁化曲线等参数。
磁致伸缩法具有高灵敏度、快速、便于操作和不需要直接接触被测试材料等优点，因此被广泛应用于材料工程领域。
4、磁感应率法磁感应率法是指将被测试磁性材料置于恒定磁场中，通过测量其周围磁场的大小来测量材料磁滞回线和磁滞回面积等参数。
磁感应率法是一种较为简单和快速的磁性测试方法，可以有效地评价磁性材料的性能。
但是对于不同形状的样品，其测试结果可能存在误差。
综上所述，材料的磁性测试方法有很多种，每种方法都具有其独特的优点和适用范围。
在磁性材料的研究和应用中，我们需要根据材料本身的性质以及测试要求选择合适的测试方法，从而得到准确的测试结果。
用GSM—19T微机质子磁力仪测定岩(矿)石标本磁性参数的方法及磁性参数实际工作中的应用
用GSM—19T微机质子磁力仪测定岩（矿）石标本磁性参数的方法及磁性参数实际工作中的应用在磁法勘探工作中，岩石和矿石的磁性及其差异，是磁法勘探的地球物理基础，也是产生磁异常的地质原因。
因此，要对此异常进行正确的地质评价，就必须对岩石和矿石的磁性进行测定。
测定岩（矿）石磁性参数的仪器类型和方法甚多，本文主要介绍在野外条件下无需添置专用的磁性测定仪器，利用高精度GSM-19T微机质子磁力仪（产自加拿大）测定标本的磁性参数，具有一定实用价值。
标签：GSM-19T微机质子磁力仪磁化率剩磁实际工作中的应用岩（矿）石的磁性参数是磁法勘探应用的前提，也是成果解释的物质基础。
正确合理的取得岩（矿）石磁性参数，对磁测工作很重要。
磁测参数的利用贯穿于磁测工作的始终，编写设计、布置工作、估算异常大小、定性和定量解释都离不开磁参数。
因此如何正确的获得岩石和矿石的磁性参数在磁法勘探中是一项十分重要的工作，它对正确进行磁异常的地质评价具有重大的实际意义。
本文主要介绍在野外条件下无需添置专用的磁性测定仪器，利用高精度GSM-19T微机质子磁力仪，对岩（矿）石标本用高斯第一位置进行磁性测定。
在进行磁法测量工作过程中，要掌握工作区内的岩（矿）石的大体分布特征。
然后根据异常解释的需要对工作区岩（矿）石标本进行合理采集，主要岩（矿）石每种岩性不得少于30块。
1具体岩（矿）石标本物性测定的方法1.1仪器及辅助设备仪器——使用GSM-19T微机质子磁力仪。
传感器采用单探头的总场测量装置，将标本靠近探头一定距离，同时在附近设一日变站（使用同类仪器），将每次读数进行日变改正后才能算出标本产生的磁场。
标本架——用CSC-61磁秤脚架做支撑（或自制），其上置两块活动的（带无磁合页）平板。
一块水平放置并固定在架上，另一块倾斜可调，使交角与当地磁倾角相等，并使倾向朝北，置于探头北侧，见图1，板上装有角铝，以防标本盒下滑。
标本盒——边长为10cm的正方形木盒，按左螺旋系统规定X轴向东，Y轴向北，Z轴向下，在3个轴向的正向盒面分别标以2、4、6；在3个盒的负面上分别标以1、3、5，当将这标本盒置于上述标本架倾斜面上，Z轴与地磁场T方向一致。
磁感应强度的实验方法
磁感应强度的实验方法磁感应强度是物理学中研究磁场特性的一个重要参数，它描述了磁力对单位电流的作用程度。
在实验中准确测量磁感应强度是非常重要的。
本文将介绍几种常用的实验方法来测量磁感应强度。
一、理论基础在介绍实验方法之前，我们先了解一下磁感应强度的定义和单位。
磁感应强度（B）定义为单位面积垂直于磁场方向上通过的磁通量（Φ）与该面积的比值。
B = Φ/A磁感应强度的单位是特斯拉（T），1 T 的定义是当通过垂直于磁场方向的 1 平方米的面积时，该面积上的磁通量为 1 韦伯（Wb）。
二、法拉第电磁感应实验法法拉第电磁感应实验法是测量磁感应强度最常用的方法之一。
该实验利用法拉第电磁感应定律，通过改变磁场和电流的关系来测量磁感应强度。
具体步骤如下：1. 将一个螺线管（也称为感应线圈）连接到一个电压表。
2. 在实验中使用恒定的直流电流，通过螺线管中的线圈。
3. 将一个磁铁靠近螺线管并改变其位置，观察电压表的读数。
4. 记录不同位置下的电压值，并计算出相应的电流和磁感应强度。
通过多次实验并绘制磁感应强度与电流的图表，可以得出它们之间的线性关系。
根据该线性关系，我们可以准确地计算任何电流对应的磁感应强度。
三、霍尔效应实验法霍尔效应实验法是另一种测量磁感应强度常用的方法。
该实验利用霍尔效应，通过测量电极上的霍尔电压来计算磁感应强度。
具体步骤如下：1. 将一个霍尔元件连接到电压源和测量电表上，形成一个电路。
2. 将霍尔元件放置在要测量的磁场中，使其垂直于磁场方向。
3. 调整电压源的电压，使电流通过霍尔元件。
4. 通过测量电表记录霍尔电压，并计算出相应的磁感应强度。
通过多次实验并绘制磁感应强度与霍尔电压的图表，可以得出它们之间的线性关系。
根据该线性关系，我们可以准确地计算任何霍尔电压对应的磁感应强度。
四、电子霍尔实验法电子霍尔实验法是一种精确测量微小磁场的方法。
该实验利用了电子在交叉磁场中受到洛伦兹力的原理。
具体步骤如下：1. 将一个具有导电性的材料制成一个矩形形状，称为霍尔晶体。
磁性材料测量(4)—磁场强度H、磁通量Φ、磁感应强度B
磁场强度H、磁通量Φ、磁感应强度Ｂ磁场强度H和磁感应强度B是最常用描述磁场的参数。
其他参数都是建立在两者的基础上的，例如磁导率（B/H），磁损耗（H•dB/dt）,极化强度（B-μ0H），磁化强度（B/μ0-H）和磁化曲线（B=f（H））。
洛伦兹1982年发现，在电磁场中，运动速度为v的电荷q受到的力为：F=q (E +vμ0H)……………………(2.9)；通常，这个力可以分解为两部分：第一个是由电场Ｅ引起的力：F′=qE……………………………………………(2.10)第二个是由磁场H产生的力：F′′=qv×μ0H……………………………………(2.11) 因此在电磁场中，电场在任何情况（静止和移动）下都产生作用力，而磁场只在运动的电荷中产生作用力。
磁场强度（有时也称磁场密度）H的单位是1A/m（安培每米）。
磁场H在区域A 中产生了磁通量Φ，磁场量Φ与磁材料介质的磁导率μ和磁化强度M有关。
在真空中磁化强度为零，磁导率用μ0表示，此时磁场所引起的磁通量为：Φ=μ0•AH…………(2.12)磁通量的单位是Wb（韦伯）或Vs。
如图2.3所示，在铁屑中很容易发现磁通量的存在和方向。
磁感应强度B（有时也称为磁通密度）是一个更常用的物理量，表示为：B=Φ/A………(2.13)；从式（2.12）和式（2.13）可以看出，真空中磁场强度和磁感应强度之间的关系为：B=μ0H…………(2.14)；磁感应强度的单位是T（特斯拉）。
根据式（2.14），真空中磁场强度H和磁感应强度B之间关系是线性的（μ0为常数）。
基于这个原因，哪个量用作参考源并不重要，即因和果是独立的，但通常以磁感应强度作为磁场的参考标准。
这个标准定义了电流所产生的磁场和机械力之间的关系。
在磁感应强度B为1T时，通过1A的电流，长为1m的载流导体产生的力为1N（力的方向垂直于磁通的方向），如图2.4所示。
还可以根据法拉第定律确定磁感应强度单位：连接一个单匝线圈，如果其磁通量在1s内以匀速变化到0，产生1V的电动势，则其磁通量的值就是磁感应强度（见图2.4b）。
磁铁 参数 bh
磁铁参数 bh磁铁是一种特殊的材料，在自然界中不多见，但在现代科技中却扮演着至关重要的角色。
磁铁不仅能够产生磁场，还可以将其他物质变成磁体，这些特性使得磁铁在现代生产中得到了广泛应用。
而要了解磁铁的性能，应该理解磁铁的参数BH。
一、什么是BH参数？BH参数（也叫磁化曲线）是指磁铁永久磁化后所产生的磁场强度与其自身磁场强度的函数曲线。
它是一种描述磁铁性能的重要参数，其中“B”为磁感应强度，代表磁场强度；“H”为磁场强度，代表磁化强度。
通过比较不同材料的BH参数可以评估其性能，同时也可以推算出磁极的各种参数。
二、怎样测量BH参数？测量磁铁的BH参数通常通过三种方法实现：一是采用静态磁法测量，即以恒定磁场作用一段时间后获得磁化曲线；二是采用交变磁法测量，即将不同频率的交流磁场作用于试样，得到磁化曲线；三是利用低温磁法测量，特别是在非常低温下进行，可以实现较为精确的测量。
其中，静态磁法测量是最常用的测量方法。
静态磁场下，磁铁的BH参数取决于磁铁的材料、形状、尺寸和加工工艺等因素，因此测量前需要对磁铁进行充分的处理，比如将磁铁放入磁场中对其进行磁化或去磁化。
三、怎样理解BH参数？理解磁铁的BH参数需要先了解磁化过程。
磁铁在外加磁场的作用下，内部电子会发生磁矩排列的改变，最终使得磁铁成为一个具有永久磁性的物质。
当外加磁场逐渐增大时，磁铁的磁化曲线也会发生变化，其特性可以用BH参数表示。
在磁场较小时，磁化曲线比较平缓，HH图线从0开始逐渐增长，但B（磁感应强度）并不随之增加，直到达到磁饱和点（也叫居里点）。
而当磁场超过磁饱和点时，B会迅速增加，HH图线的斜率随着H的增加而下降。
四、怎样应用BH参数？通过比较不同磁铁的BH参数，可以评估其适用范围和性能，选择适合的磁铁材料。
此外，BH参数也可以用于计算磁铁在实际应用中的各种参数。
比如，可以利用BH参数计算磁铁的磁化强度、矫顽力、能量积等重要参数。
通过对磁铁的性能了解，可以更好地应用于实际生产工艺中，使其发挥最佳作用。
磁通量和磁感应的测量
误差分析和减小误差的措施
误差来源：测量设 备、环境因素、操 作人员等
误差类型：系统误 差、随机误差和过 失误差
减小误差的方法： 提高设备精度、多 次测量取平均值、 改进实验方法等
注意事项：正确使 用测量设备，避免 人为误差
误差分析和减小误差的实验验证
误差来源：仪器误差、人为误差、环境误差
误差分析方法：理论分析、实验对比、统计分析
磁感应计的构造：主要 由感应线圈、测量电路、 支架和滑轮等组成。感 应线圈采用高导磁率的 材料制成，以便集中感 应电动势。测量电路用 于测量感应电动势的大 小。支架和滑轮用于固 定和移动感应线圈。
磁感应计的应用场景
磁场研究：用于测量磁场的大小和方向，探究磁场分布和变化规律 磁力检测：在工业生产中检测磁性材料的质量和性能，如磁铁、电机等 磁通量测量：测量磁性材料的磁通量，评估其磁性能和磁路设计 电磁感应应用：测量电磁感应现象，如变压器、电感器等电子元件的性能和参数
开始测量：开启 仪器，记录测量 数据
结束测量：关闭 仪器，整理测量 数据并进行分析
数据记录和分析
记录实验过程 中的数据，包 括磁通量和磁 感应的变化情
况
对实验数据进 行整理，绘制
图表或表格
分析实验数据， 探究磁通量和 磁感应之间的
关系
对比不同实验 条件下的数据，
得出结论
实验结果的应用和推广
工业生产：磁通量和磁感应的测量在工业生产中广泛应用，如电机、变压器等设备的性 能测试和优化。
减小误差的实验验证：多次测量求平均值、改进实验装置和测量方法、提高实验操作技 能和仪器精度 注意事项：在实验过程中要保持测量环境稳定，避免外界干扰；同时要注意仪器的定期 校准和维护。
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第九章 磁参数的测量
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第九章 磁参数的测量
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应尽量满足的条件－灵敏度
1. 脉冲电流冲击完毕之后，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。
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。
封装）
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磁敏电阻小型探矿仪
上海直川信息技术有限公司研制
的磁阻探矿仪及数据统计曲线图
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磁阻IC用于转速测量
磁力线集中 磁力线分散
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磁阻IC用于笔式验钞器
验钞笔顺着纸币上的 磁性防伪线扫描
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第九章 磁参数的测量
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第九章 磁参数的测量
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第九章 磁参数的测量
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第九章 磁参数的测量
第九章 磁参数的测量
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第九章 磁参数的测量
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第九章 磁参数的测量
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霍尔高斯计
霍尔元件
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霍尔传感器用于测量磁场强度
测量铁心 气隙的B值
霍尔元件
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二、磁敏传感器
磁敏电阻：半导体材料的电阻率随磁场强度的 增强而变大，这种现象称为磁阻效应，利用磁阻效 应制成的元件称为磁敏电阻。
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线性磁阻位置传感器
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磁敏电阻的应用
根据铁磁 物体对地磁的 扰动，可检测 车辆的存在， 可用于包括自 动开门，路况 监测，停车场 检测，车辆位 置监测，红绿 灯控制等。
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利用磁敏电阻制作小型探矿仪 （磁力仪）
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磁力 探矿仪 的使用
磁敏电阻 （聚四氟乙烯
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四、核磁共振法
核磁共振的基本原理
分子的磁性质
原子核
带正电荷的粒子
当它的质量数和原子序数有一个是奇数时，
它就和电子一样有自旋运动。
11H， 136C，199F 和 3115P 有自旋现象
3、灵敏度较低。
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等截面积（常数） 10
冲击检流计使用
教学演示实验：电磁感应定律
• 工业：发电机 • 工业：磁体的磁性能测量
迴线仪：永磁材料的永磁性能检测
美国KJS公司
HG－500
中国计量科学研究院
德国Magnet－Physik公司
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NIM－2000系列
Permagraph系列11
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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。
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冲击检流计法
优点
1、可以开路、闭路测量； 2、仪器设备简单。
闭路：磁路闭合 开路：磁路不闭合
N
S
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；
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当原子核在外加磁场中接受其他来源的能量 输入后，就会发生能级跃迁，也就是原子核磁矩 与外加磁场的夹角会发生变化。这种能级跃迁是 获取核磁共振信号的基础。为了让原子核自旋的 进动发生能级跃迁，需要为原子核提供跃迁所需 要的能量，这一能量通常是通过外加射频场来提 供的。根据物理学原理当外加射频场的频率与原 子核自旋进动的频率相同的时候，射频场的能量 才能够有效地被原子核吸收，为能级跃迁提供助 力。因此某种特定的原子核，在给定的外加磁场 中，只吸收某一特定频率射频场提供的能量，这 样就形成了一个核磁共振信号。
126C 和 168O 没有自旋现象
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自旋的核有循环的电流，会产生磁场，形成 磁矩。这一磁矩的方向与原子核的自旋方向相同， 大小与原子核的自旋角动量成正比。
磁矩 ，具有方向性，是一个矢量
将原子核置于外加磁场中，若原子核磁矩与 外加磁场方向不同，则原子核磁矩会绕外磁场方 向旋转，这一现象类似陀螺在旋转过程中转动轴 的摆动，称为进动。
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进动具有能量也具有一定的频率。原子核进动 的频率由外加磁场的强度和原子核本身的性质决定， 也就是说，对于某一特定原子，在一定强度的的外 加磁场中，其原子核自旋进动的频率是固定不变的。 原子核发生进动的能量与磁场、原子核磁矩、以及 磁矩与磁场的夹角相关，根据量子力学原理，原子 核磁矩与外加磁场之间的夹角并不是连续分布的， 而是由原子核的磁量子数决定的，原子核磁矩的方 向只能在这些磁量子数之间跳跃，而不能平滑的变 化，这样就形成了一系列的能级。
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)
中子散射装置、磁力显微镜
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电磁感应法
电动势
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第九章 磁参数的测量
线圈旋转
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第九章 磁参数的测量
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第九章 磁参数的测量
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第九章 磁参数的测量
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磁敏电阻的应用
磁敏电阻可用于 测量地球磁场的方向 及强度的变化。
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指南针只能指示 地球磁场的方向。
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地球磁场“导演”的极光（加拿大育空地
区）
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磁阻式电子罗盘
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磁敏电阻IC及其应用
第九章 磁参数的测量
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磁性信号的测量仪器
电磁感应 Faraday效应
磁－力效应 磁－光效应
共振效应 磁－磁作用
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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
磁圆（线）振二向色谱仪