高斯计原理及应用

一．

高斯计原理

德国柯雷生产的高斯计

G100

，是利用半导体在磁场中的霍尔效应直接测出空间的磁感应强

度的。

霍尔效应是指运动着的电荷在磁场中受力的一种效应。

N

型半导体这种效应如图

1

所示用

霍尔效应测量磁场明显。

如图

1

所示，

图中长方形片状半导体称为霍尔元件，

若将它放在磁

场中，

磁场方向与霍尔片垂直，

并在霍尔片的一个对边通入电流，

则在另一个对边就会出现

电压

UH

。

德国柯雷生产的高斯汁正是利用这个原理制成的。

先将霍尔元件装在图

2

所示的霍尔探

头上，

然后将霍尔元件放置在被测磁场中，

保持

I

不变，

用电压表测出霍尔电压

UH

的数值．

从

而可以求得磁感应强度

B

。实际上，高斯计的电压表已经按单位高斯进行刻度，所以测量时

可以直接读出，无需进行计算。磁感应强度

B

的单位为特斯拉

(

即

Wb

／㎡

)

，但高斯计仍按

习惯标以高斯〔

Gs

，

1Gs

＝

10-4Wb

／㎡

)

。

二．

高斯计的应用

电与磁是大自然中一直存在的现象，

例如闪电与磁石。

人类很早就知道运用电与磁来改

善

生活，丰富生命。除了自然存在的电磁场外，人们为生活的便利开发了许多用电器

具，如常用的手机、电视、吹风机、电磁炉、微波炉、计算机、冷气等家用电器，甚至

捷运、电气火车、输变电设备等公共设施，方便了生活也增加了一些人为的电磁场。为

了避免磁场强度过高，

给人体造成损害以及影响正常的工作，

我们需要使用高斯计来测量磁场强度,高斯计主要应用在以下几个方面:

1)

永磁体的表面磁场测量：采用高斯计

(

特斯拉计

)

测量永磁产品表面磁场强度，主要

是对永磁产品的质量及充磁后磁性能一致性的评估

;

通常测量中磁体表面中心点的磁场

强度进行测量，

通过对标准样品数据进行比较从而判断产品是否合格，

同时也可以保证

材料的一致性。

(2)

气隙磁场的测量：采用高斯计

(

特斯拉计

)

测量气磁场的应用比较广泛，在科研、电子

制造、机械等领域均有用到。目前应用比较典型的行业主要有电机和电声两大行业。

(3)

余磁测量：如工件退磁后的退磁效果检测。

(4)

漏磁测量：如喇叭漏磁测量。

(5)

环境磁场测量等

一般的高斯家只能满足其中的一种或者两种测量应用，而德国柯雷的

G100

高斯计能够

同时满足以上几种测量，在测量应用方面是各款高斯计中的*。