磁通門磁力儀工作原理、結構與使用.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原理研制的測磁裝置。這種磁敏傳感器的最大特點是適合在零磁場附近工作的弱磁場進行測量。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 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 磁通門式磁敏傳感器的物理基礎（一）磁滯回線和磁飽和現象鐵磁性材料的靜態(tài)磁滯回線，如圖 1．35 所示。在圖中當磁化過程由完全退磁狀態(tài)開始，若磁化磁場等于零，則對應的磁感應強度也為零。隨著磁化磁場 H 的增大，磁感應強度 B 亦增大，扭曲線 OA 段所示。但當

3、 H 增加到某一值 Hs 之后，B 就幾乎不隨 H 的增加而增強，通常將這種現象稱作磁飽和現象。開始飽和點所對應的 Bs、H。 ，分別稱作飽和磁感應強度和飽和磁場強度。圖 1.35 靜態(tài)磁滯回線示意圖當 H 增加到 Hs 后，如使 H 逐漸減小下來，磁感應強度也就隨之減小下來。但實踐證明，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 所示的軌跡進行，并且當磁場 H 減小到零時，磁感應強度 B 并不等于零，也就是說磁感應強

4、度的變化滯后于磁場 H的變化，這種現象稱為磁滯現象。當 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，其所對應的剩磁也是不同的，但以 H 從 Hs 減小到零時所對應的剩磁 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 即表示使磁感應強度 B 恢復到零時所需要的反向磁場強度，這一場強通常稱為矯頑力，并用 Hc 表示。最大

5、剩磁 Br 飽和磁感應強度 Bs 飽和磁場強度 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，可以說磁感應強度 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的變化特點就與一般鐵磁性物質所表現者有所不同了。2.偶次諧波的產生在無外磁場狀況下，當初級線圈中供一個交