磁通門磁力儀工作原理、結(jié)構(gòu)與使用.doc

1、磁通門磁力儀 磁通門磁力儀磁通門式磁敏傳感器又稱為磁飽和式磁敏傳感器。它是利用某些高導(dǎo)磁率的軟磁性材料(如坡莫合金）作磁芯，以其在交直流磁場作用下的磁飽和特性及法拉第電磁感應(yīng)原理研制的測磁裝置。這種磁敏傳感器的最大特點(diǎn)是適合在零磁場附近工作的弱磁場進(jìn)行測量。傳感器可作成體積小，重量輕、功耗低，既可測 T、Z，也可測ΔT、ΔZ，不受磁場梯度影響，測量的靈敏度可達(dá) 0．01 nT，且可和磁秤混合使用的磁測儀器。由于該磁測儀對資料解釋方便，故

2、已較普遍地應(yīng)用于航空、地面、測井等方面的磁法勘探工作中，在軍事上，也可用于尋找地下武器（炮彈、地雷等）和反潛。還可用于預(yù)報天然地震及空間磁測等。4.1 磁通門式磁敏傳感器的物理基礎(chǔ) 磁通門式磁敏傳感器的物理基礎(chǔ)（一）磁滯回線和磁飽和現(xiàn)象鐵磁性材料的靜態(tài)磁滯回線，如圖 1．35 所示。在圖中當(dāng)磁化過程由完全退磁狀態(tài)開始，若磁化磁場等于零，則對應(yīng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度也為零。隨著磁化磁場 H 的增大，磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 亦增大，扭曲線 OA 段所示。但當(dāng)

3、 H 增加到某一值 Hs 之后，B 就幾乎不隨 H 的增加而增強(qiáng)，通常將這種現(xiàn)象稱作磁飽和現(xiàn)象。開始飽和點(diǎn)所對應(yīng)的 Bs、H。 ，分別稱作飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度和飽和磁場強(qiáng)度。圖 1.35 靜態(tài)磁滯回線示意圖當(dāng) H 增加到 Hs 后，如使 H 逐漸減小下來，磁感應(yīng)強(qiáng)度也就隨之減小下來。但實(shí)踐證明，一般這種減小都不是按照 AO 所示的規(guī)律減小，而是按照 AB 所示的軌跡進(jìn)行，并且當(dāng)磁場 H 減小到零時，磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 并不等于零，也就是說磁感應(yīng)強(qiáng)

4、度的變化滯后于磁場 H的變化，這種現(xiàn)象稱為磁滯現(xiàn)象。當(dāng) H 由 HS 減小到零時，B 所保留的值 Br 被稱作最大剩磁，之所以叫最大剩磁是由于H 從小于 Hs 的不同值減小到零，其所對應(yīng)的剩磁也是不同的，但以 H 從 Hs 減小到零時所對應(yīng)的剩磁 Br 最大。欲使剩磁去掉，就需加一個與原磁化磁場相反的磁場，如 OC 段所示。線段 OC 即表示使磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 恢復(fù)到零時所需要的反向磁場強(qiáng)度，這一場強(qiáng)通常稱為矯頑力，并用 Hc 表示。最大

5、剩磁 Br 飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度 Bs 飽和磁場強(qiáng)度 Hs 及矯頑力 Hc 是磁性材料的四個重要分析坡莫合金的磁滯迥線可以知道，當(dāng)外磁場有微弱變化時候，就會引起磁感 B 的顯著變化，可以說磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 對外磁場 H 的變化有放大的作用，或者說坡莫合金對外磁場感覺靈敏。由于坡莫合金磁滯迥線所包含的面積很小，可以近似地看成一條曲線，B 隨 H的變化特點(diǎn)就與一般鐵磁性物質(zhì)所表現(xiàn)者有所不同了。2.偶次諧波的產(chǎn)生在無外磁場狀況下，當(dāng)初級線圈中供一個交