合理的探头定位提高了磁测量精度
文章作者:Ryan Oliver
精确和可重复的磁场感测对于许多高级应用的成功至关重要。
现在，超过以往，永久磁铁和电磁铁在当今的先进应用中发挥着关键作用。从高性能电动机到磁性纳米机和高可靠性执行器和传感器，精确和可重复的磁场感测对于这些设计的成功至关重要。万博投注网址
霍尔效应传感器系统，如Teslameters，是高度准确的，可以提供从低于1μT的广泛可测量的场，远远超出世界上最高功率超导磁体的强度。与任何精密测量仪器一样，精度取决于适当的用途，以确保它提供始终如一的高度性能。
探头在磁场中的正确定位将大大提高磁场测量的精度。因素包括:
- 角对齐，其中包括场矢量到传感器平面的角度分析
- 传感器安置在磁场内，需要了解探头内的传感器放置和要测量的可能的场分布
- 探针类型，包括三轴探针的作用
- 一致性通过探头对准夹具获得
角对齐
霍尔传感器的输出随场矢量到传感器平面的角度而变化。当磁场垂直于器件时，输出最大。图1显示传感器不垂直于磁场时所遇到的误差。
图1测量减少可能是由于角度不对中引起的。
磁场内的探头放置
场强度可以在一个小面积上变化，特别是在非常接近磁场的源极时变化。重要的是要认识到传感器在探头内的某个地方（图2)，并报告该位置的磁场，而不是探测器表面的磁场。
图2传感器的位置（以红色表示）不在探针的尖端处。
不同的探头将传感器放置在不同的位置，这意味着放置在完全相同位置的两个不同的探头实际上将具有测量不同位置的传感器。这可能只是几毫米的差别;然而，情节在图3表明，在靠近磁铁的地方，磁场可以在仅1毫米的空间内发生显著变化。
图3与磁体的尖端相比，磁通密度表示为场的百分比。
图中显示了测量的磁通密度下降作为距离(mm)从磁体的外表面沿红线移动的函数图4。
图4圆柱形磁体的该横截面显示出它产生的磁通密度。
3轴探头
三轴探头的传感器可以同时测量x轴、y轴和z轴上的磁场强度，这样就可以在不知道磁场精确方向的情况下测量磁场。当使用单轴探头时，3轴探头可能有助于解决所讨论的定位误差之一，但它不能消除远离或朝向特定测量活动区域的影响。为了确保工程师了解他们所测量的东西，需要了解探针的活动区域和体积的位置。
图5湖岸冷冻频道探测器的内部结构图显示了黄色，y轴的z轴，绿色，x轴以红色为单位。
三轴传感器还引入了一个潜在的问题，即三种不同的传感器在空间中占据不同的位置。大多数应用不需要这些单个传感器元件的亚毫米级协同定位。然而，在一些应用中，如具有大场梯度的测绘领域，单片3轴传感器技术提供了在非常小的物理区域内进行3轴现场测量的能力。
测量一致性
严格的产品规格在磁场内的仔细选择位置需要一致的测量。探针对准夹具可以有助于获得一致和可重复的测量。提供各种探头安装配件和/或特色。
图6具有安装功能的探头允许可预测和可重复的传感器放置。
虽然探头定位是磁测量中最常见的错误，但重要的是要考虑其他影响测量数据的因素，如温度、偏移误差和校准。通过使用探针放置最佳实践，您的测量将更加准确、精确和可靠。
本文最初发表于经济日报。
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