智能三維磁場探測儀的製作方法

2023-07-02 01:13:11 1

專利名稱：智能三維磁場探測儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種測量磁場的物理實驗教學儀器，尤其是能瞬間一次性地測定磁場的三維分量及其合成值大小的智能三維磁場探測儀。
背景技術：
目前在物理檢測磁場的方法中，普遍採用的方法是用單一的霍耳元件進行磁場測量。用該方法對未知磁場進行測量時，需用改變霍耳元件與磁場間方位角的方法來找尋霍耳元件產生的霍耳電壓的最大值，從而判斷磁場的方向。因此，用單一的霍耳元件一般常用於對已知方向的一維磁場進行測量，而對未知方向的磁場進行測量時，用上述方法不僅比較費時也很不方便，而且當磁場的大小和方向經常變化時，操作上會更加困難。

發明內容
為了能在瞬間測定磁場的大小和方向，本實用新型提供了一種能瞬間一次性地測出磁場的大小和方向的物理實驗儀器。使用時，按一下儀器的測量按鈕，就可在儀器上用數字分別顯示出儀器探頭所在點在測量當時磁場的三維分量及其合成值的大小。再通過矢量計算或作圖，就可求出在測量當時探頭所在點的磁場大小和方向。
本實用新型解決其技術問題所採用的主要技術方案是用三個互相垂直並獨立放置的霍耳元件構成一個三維測磁探頭。定義通過這三個霍耳元件主平面的法線分別為「X」、「Y」、「Z」坐標軸，則這三個霍耳元件在測量時所取得的霍耳電壓將分別與磁場在「x」、「Y」、「Z」這三個方向上的分量Bx、By、Bz成正比。通過儀器主機內測量放大電路和計算機的處理後，就可用數字分別顯示出磁場各分量的值和三個分量合成值的大小。
本實用新型的有益效果是，可以瞬間一次性地測量出在測量當時探頭所在點的磁場大小和方向。同時為大學物理實驗中對學生的矢量合成訓練的實驗提供了一種實用的教學儀器。
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。


圖1是本實用新型的三維測磁探頭的三維測磁示意圖。
圖2是用本實用新型的測量實施情況圖。
在圖2中1.三維測磁探頭，由三個長方體狀的霍耳元件構成，2.儀器主機，3.待測磁場。
具體實施方式
在圖1中，三個長方體狀的霍耳元件互相垂直、獨立放置，通過三個霍耳元件主平面的法線分別定義為「X」、「Y」、「Z」坐標軸，設磁場 在這三個坐標軸上的分量分別為Bx、By、Bz，則三個霍耳元件上的霍耳電壓就分別與相應的磁場分量成正比，經過儀器的放大處理和計算就可得知磁場的三個分量值。
在圖2所示實施例中，三維測磁探頭(1)和儀器主機(2)聯接後，在待測磁場(3)附近測量磁場時，三維測磁探頭中各霍耳元件所測得的霍耳電壓信號通過電線被分別送入儀器主機，經過放大電路和計算機的處理，最後將磁場的相關測量值分別用數字顯示出來。
權利要求1.一種智能三維磁場探測儀，該儀器包括一個三維測磁探頭和一臺儀器主機兩部分，其特徵是三維測磁探頭是由三個互相垂直、獨立放置的霍耳元件構成的，三維測磁探頭通過電線與儀器主機相連。
專利摘要一種能瞬間一次性地測出磁場三維分量及其合成值大小的物理實驗教學儀器——智能三維磁場探測儀。它由一個用三個互相垂直、獨立放置的霍耳元件構成的三維測磁探頭和儀器主機兩部分組成。三維測磁探頭通過電線與儀器主機相連。三維測磁探頭在待測磁場附近測量時所取得的三個霍耳電壓值分別與磁場在「X」、「Y」、「Z」這三個方向上的分量Bx、By、Bz成正比。通過儀器主機內的測量放大電路和計算機處理，就可用數字分別顯示出磁場各分量的值和各分量合成值的大小。
文檔編號G01R33/06GK2638074SQ0322262
公開日2004年9月1日 申請日期2003年6月11日 優先權日2003年6月11日
發明者錢仰德, 石金貴, 劉揚正 申請人:南京工程學院, 錢仰德