《幾種常用的磁性測(cè)量?jī)x器-2019年ppt課件.ppt》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《幾種常用的磁性測(cè)量?jī)x器-2019年ppt課件.ppt（50頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)趨R文網(wǎng)上搜索。

1、火災(zāi)襲來時(shí)要迅速疏散逃生，不可蜂擁而出或留戀財(cái)物，要當(dāng)機(jī)立斷，披上浸濕的衣服或裹上濕毛毯、濕被褥勇敢地沖出去常用磁性測(cè)量?jī)x器（I）（共 55 頁）磁性信號(hào)的產(chǎn)生與檢測(cè) 磁性信號(hào)的測(cè)量?jī)x器（I）電磁感應(yīng)原理火災(zāi)襲來時(shí)要迅速疏散逃生，不可蜂擁而出或留戀財(cái)物，要當(dāng)機(jī)立斷，披上浸濕的衣服或裹上濕毛毯、濕被褥勇敢地沖出去磁性信號(hào)的產(chǎn)生與檢測(cè)磁性信號(hào)及其產(chǎn)生方式磁場(chǎng)的產(chǎn)生方法磁性信號(hào)的采集方法磁性信號(hào)的處理內(nèi)容信號(hào)1火災(zāi)襲來時(shí)要迅速疏散逃生，不可蜂擁而出或留戀財(cái)物，要當(dāng)機(jī)立斷，披上浸濕的衣服或裹上濕毛毯、濕被褥勇敢地沖出去磁性信號(hào)的定義磁學(xué) 所有的物質(zhì)都具有某種磁性磁性信號(hào) 僅限于物質(zhì)的磁性 有時(shí)需要人為

2、產(chǎn)生磁性信號(hào)信號(hào)2火災(zāi)襲來時(shí)要迅速疏散逃生，不可蜂擁而出或留戀財(cái)物，要當(dāng)機(jī)立斷，披上浸濕的衣服或裹上濕毛毯、濕被褥勇敢地沖出去磁性信號(hào)的確認(rèn)帶有磁性信號(hào)的物體穿過由導(dǎo)線構(gòu)成的回路時(shí)，將有感生電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生。在閉合回路中產(chǎn)生感生電流。帶有磁性信號(hào)的物體在非均勻磁場(chǎng)中將受到力的作用。信號(hào)3火災(zāi)襲來時(shí)要迅速疏散逃生，不可蜂擁而出或留戀財(cái)物，要當(dāng)機(jī)立斷，披上浸濕的衣服或裹上濕毛毯、濕被褥勇敢地沖出去磁性信號(hào)的產(chǎn)生方法信號(hào)41.含有剩磁的物體 單疇磁性顆粒（單個(gè)）已充磁的永磁材料 經(jīng)特殊加工工藝處理的物體2.在磁場(chǎng)中的物體 任何處于磁場(chǎng)中的物體火災(zāi)襲來時(shí)要迅速疏散逃生，不可蜂擁而出或留戀財(cái)物，要當(dāng)機(jī)立斷，披

3、上浸濕的衣服或裹上濕毛毯、濕被褥勇敢地沖出去磁場(chǎng)的產(chǎn)生磁場(chǎng)磁場(chǎng)強(qiáng)度分布生物磁場(chǎng)天體磁場(chǎng)地磁場(chǎng)永磁體電磁鐵亥姆霍茲線圈超導(dǎo)磁體脈沖磁場(chǎng)火災(zāi)襲來時(shí)要迅速疏散逃生，不可蜂擁而出或留戀財(cái)物，要當(dāng)機(jī)立斷，披上浸濕的衣服或裹上濕毛毯、濕被褥勇敢地沖出去磁性信號(hào)的檢測(cè)目的信號(hào)51.（基本）粒子的磁矩2.單原子、單分子的磁矩3.原子團(tuán)、聚合物的磁性4.大塊材料：5.(比)(飽和)磁矩(磁化強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度)、6.(內(nèi)稟)矯頑力、居里溫度、(最大)磁能積、7.磁化率、磁導(dǎo)率、磁疇、磁各向異性、8.磁致伸縮，等等。火災(zāi)襲來時(shí)要迅速疏散逃生，不可蜂擁而出或留戀財(cái)物，要當(dāng)機(jī)立斷，披上浸濕的衣服或裹上濕毛毯、濕被褥勇敢

4、地沖出去磁性信號(hào)的檢測(cè)內(nèi)容磁性分類 具體的物質(zhì)具有何種磁性磁性的變化規(guī)律 環(huán)境溫度、壓力、氣氛 外加電、磁場(chǎng) 時(shí)間信號(hào)7火災(zāi)襲來時(shí)要迅速疏散逃生，不可蜂擁而出或留戀財(cái)物，要當(dāng)機(jī)立斷，披上浸濕的衣服或裹上濕毛毯、濕被褥勇敢地沖出去磁性信號(hào)的測(cè)量?jī)x器信號(hào)8中子散射裝置、磁力顯微鏡磁磁作用回旋共振、自旋共振(鐵磁共振儀、亞鐵磁共振儀、反鐵磁共振儀、電子自旋共振儀、核磁共振儀、Mssbauer 譜儀)共振效應(yīng)磁光效應(yīng)磁力效應(yīng)沖擊法振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)VSM提拉樣品磁強(qiáng)計(jì)ESM超導(dǎo)量子(SQUID)磁強(qiáng)計(jì)電磁感應(yīng)Faraday效應(yīng)Kerr效應(yīng)、Faraday效應(yīng)磁圓（線）振二向色譜儀磁轉(zhuǎn)矩儀、磁天平交變梯度磁

5、強(qiáng)計(jì)AGFM火災(zāi)襲來時(shí)要迅速疏散逃生，不可蜂擁而出或留戀財(cái)物，要當(dāng)機(jī)立斷，披上浸濕的衣服或裹上濕毛毯、濕被褥勇敢地沖出去電 磁 感 應(yīng) 原 理磁通量電磁感應(yīng)2必須明確的幾個(gè)問題1.自由空間的穩(wěn)態(tài)磁通可以直接測(cè)量磁通計(jì)2.樣品內(nèi)部的穩(wěn)態(tài)磁通無法直接測(cè)量？3.變化的磁通可以直接測(cè)量1.如何產(chǎn)生變化的磁通2.如何測(cè)量變化的磁通火災(zāi)襲來時(shí)要迅速疏散逃生，不可蜂擁而出或留戀財(cái)物，要當(dāng)機(jī)立斷，披上浸濕的衣服或裹上濕毛毯、濕被褥勇敢地沖出去電 磁 感 應(yīng) 原 理電磁感應(yīng)3t0t1(t)t沖 擊 法磁 強(qiáng) 計(jì) 法電 動(dòng) 法感應(yīng)（測(cè)量發(fā)電機(jī)）法電 子 積 分 器、數(shù) 字 積 分 器各種自動(dòng)直流磁性測(cè)量?jī)x器火災(zāi)襲

6、來時(shí)要迅速疏散逃生，不可蜂擁而出或留戀財(cái)物，要當(dāng)機(jī)立斷，披上浸濕的衣服或裹上濕毛毯、濕被褥勇敢地沖出去沖 擊 法Ballistic Galvanometer（沖擊檢流計(jì)）火災(zāi)襲來時(shí)要迅速疏散逃生，不可蜂擁而出或留戀財(cái)物，要當(dāng)機(jī)立斷，披上浸濕的衣服或裹上濕毛毯、濕被褥勇敢地沖出去沖 擊 法沖擊法1最具原理性的磁性測(cè)量方法J為轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，為偏轉(zhuǎn)角，為阻尼系數(shù)w為扭轉(zhuǎn)系數(shù)，B0為磁感應(yīng)強(qiáng)度，A和N為面積和匝數(shù)，i為瞬時(shí)電流H線圈B線圈樣品沖擊檢流計(jì)火災(zāi)襲來時(shí)要迅速疏散逃生，不可蜂擁而出或留戀財(cái)物，要當(dāng)機(jī)立斷，披上浸濕的衣服或裹上濕毛毯、濕被褥勇敢地沖出去沖 擊 法沖擊法2應(yīng)盡量滿足的條件靈敏度1.脈沖

7、電流完畢之后，電流計(jì)線圈開始轉(zhuǎn)動(dòng)：2.電流計(jì)線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量越大，越滿足此條件。2.檢流計(jì)處于臨界阻尼狀態(tài)；3.檢流計(jì)比較慢地達(dá)到最大讀數(shù)，很快降為零。3.被測(cè)磁通應(yīng)盡量為瞬時(shí)變化：非瞬時(shí)變化引入很大的誤差。4.線圈的自由振蕩周期要遠(yuǎn)大于磁通變化的時(shí)間5.一般在10倍以上。5.需要測(cè)定沖擊檢流計(jì)的沖擊常數(shù)C 使用互感系數(shù)M已知的互感線圈。火災(zāi)襲來時(shí)要迅速疏散逃生，不可蜂擁而出或留戀財(cái)物，要當(dāng)機(jī)立斷，披上浸濕的衣服或裹上濕毛毯、濕被褥勇敢地沖出去沖 擊 法沖擊法3沖擊法的優(yōu)點(diǎn) 1、可以開路、閉路測(cè)量；2、儀器設(shè)備簡(jiǎn)單。閉路：磁路閉合開路：磁路不閉合NS沖擊法的缺點(diǎn) 1、積分式數(shù)據(jù)采集：零漂移；2、

8、要求使用具有特定形狀的樣品；3、靈敏度較低。等截面積（常數(shù)）火災(zāi)襲來時(shí)要迅速疏散逃生，不可蜂擁而出或留戀財(cái)物，要當(dāng)機(jī)立斷，披上浸濕的衣服或裹上濕毛毯、濕被褥勇敢地沖出去沖擊法的使用教學(xué)演示實(shí)驗(yàn)：電磁感應(yīng)定律工業(yè)：發(fā)電機(jī)工業(yè)：磁體的磁性能測(cè)量迴線儀：永磁材料的永磁性能檢測(cè)美國(guó)KJS公司中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院德國(guó)MagnetPhysik公司NIM2000系列Permagraph系列HG500火災(zāi)襲來時(shí)要迅速疏散逃生，不可蜂擁而出或留戀財(cái)物，要當(dāng)機(jī)立斷，披上浸濕的衣服或裹上濕毛毯、濕被褥勇敢地沖出去振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)Vibrating Sample Magnetometer(VSM)火災(zāi)襲來時(shí)要迅速疏散逃生

9、，不可蜂擁而出或留戀財(cái)物，要當(dāng)機(jī)立斷，披上浸濕的衣服或裹上濕毛毯、濕被褥勇敢地沖出去VSM的設(shè)計(jì)理念為什么要振動(dòng)樣品？為什么要使用雙線圈？四線圈？為什么要調(diào)節(jié)鞍區(qū)？為什么要定標(biāo)磁矩？VSM的作業(yè)題目火災(zāi)襲來時(shí)要迅速疏散逃生，不可蜂擁而出或留戀財(cái)物，要當(dāng)機(jī)立斷，披上浸濕的衣服或裹上濕毛毯、濕被褥勇敢地沖出去振 動(dòng) 樣 品 磁 強(qiáng) 計(jì)VSM1XYZ檢測(cè)線圈樣品磁偶極子磁偶極子的方向：？為什么要振動(dòng)樣品？火災(zāi)襲來時(shí)要迅速疏散逃生，不可蜂擁而出或留戀財(cái)物，要當(dāng)機(jī)立斷，披上浸濕的衣服或裹上濕毛毯、濕被褥勇敢地沖出去振 動(dòng) 樣 品 磁 強(qiáng) 計(jì)VSM2VSM幾個(gè)關(guān)鍵的問題1.樣品必須處于均勻磁場(chǎng)中：均勻區(qū)2

10、.我們只能檢測(cè)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：檢測(cè)線圈3.怎樣得到磁偶極子：樣品、驅(qū)動(dòng)方式4.樣品線圈振幅頻率火災(zāi)襲來時(shí)要迅速疏散逃生，不可蜂擁而出或留戀財(cái)物，要當(dāng)機(jī)立斷，披上浸濕的衣服或裹上濕毛毯、濕被褥勇敢地沖出去振 動(dòng) 樣 品 磁 強(qiáng) 計(jì)VSM3磁場(chǎng)均勻區(qū)螺線管d圓柱極頭電磁鐵圓臺(tái)極頭電磁鐵無限長(zhǎng)螺線管亥姆霍茲線圈超導(dǎo)磁體均勻區(qū)較大磁場(chǎng)強(qiáng)度可能較低均勻區(qū)較小磁場(chǎng)強(qiáng)度可能很高火災(zāi)襲來時(shí)要迅速疏散逃生，不可蜂擁而出或留戀財(cái)物，要當(dāng)機(jī)立斷，披上浸濕的衣服或裹上濕毛毯、濕被褥勇敢地沖出去振 動(dòng) 樣 品 磁 強(qiáng) 計(jì)VSM4檢測(cè)線圈感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)Zaf()設(shè)線圈面積為S，匝數(shù)為N感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)只有z方向分量火災(zāi)襲來時(shí)要迅速疏散

11、逃生，不可蜂擁而出或留戀財(cái)物，要當(dāng)機(jī)立斷，披上浸濕的衣服或裹上濕毛毯、濕被褥勇敢地沖出去振 動(dòng) 樣 品 磁 強(qiáng) 計(jì)VSM5檢測(cè)線圈感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)磁矩兩個(gè)關(guān)于線圈的假設(shè)：（永遠(yuǎn)適用）1.檢測(cè)線圈位置固定；2.樣品沿固定方向（X或者Y）磁化。式中為檢測(cè)線圈位置函數(shù)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)磁矩驅(qū)動(dòng)方式線圈位置的關(guān)系如下：火災(zāi)襲來時(shí)要迅速疏散逃生，不可蜂擁而出或留戀財(cái)物，要當(dāng)機(jī)立斷，披上浸濕的衣服或裹上濕毛毯、濕被褥勇敢地沖出去感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)電壓有效值振 動(dòng) 樣 品 磁 強(qiáng) 計(jì)VSM6檢測(cè)磁矩的最終表達(dá)式必須滿足的條件：（確保永遠(yuǎn)適用）1.檢測(cè)線圈尺寸、位置固定；2.樣品沿固定方向（X或者Y）磁化；3.樣品尺寸與線圈位置：

12、滿足磁偶極子條件4.有足夠大的“鞍點(diǎn)區(qū)”火災(zāi)襲來時(shí)要迅速疏散逃生，不可蜂擁而出或留戀財(cái)物，要當(dāng)機(jī)立斷，披上浸濕的衣服或裹上濕毛毯、濕被褥勇敢地沖出去振 動(dòng) 樣 品 磁 強(qiáng) 計(jì)VSM7串聯(lián)反接檢測(cè)線圈檢測(cè)線圈位置函數(shù)定義：空間位置函數(shù)fZ(r)中各頻率成份中與位置有關(guān)的函數(shù)，為該頻率成份的線圈幾何因子KF?；l的線圈幾何因子KF1：為什么要使用雙線圈？火災(zāi)襲來時(shí)要迅速疏散逃生，不可蜂擁而出或留戀財(cái)物，要當(dāng)機(jī)立斷，披上浸濕的衣服或裹上濕毛毯、濕被褥勇敢地沖出去振 動(dòng) 樣 品 磁 強(qiáng) 計(jì)VSM8串聯(lián)反接檢測(cè)線圈基頻（）的貢獻(xiàn)：12+ZXCoil 1Coil 2D線圈直徑：D樣品_線圈：r（x）當(dāng)r2

13、 5D2時(shí)，在 x 處，KF1為正即6326 11634在 x 處，KF1為負(fù)即24326 29634為什么要使用雙線圈？火災(zāi)襲來時(shí)要迅速疏散逃生，不可蜂擁而出或留戀財(cái)物，要當(dāng)機(jī)立斷，披上浸濕的衣服或裹上濕毛毯、濕被褥勇敢地沖出去振 動(dòng) 樣 品 磁 強(qiáng) 計(jì)VSM9串聯(lián)反接檢測(cè)線圈二次諧波（2）的貢獻(xiàn)：+ZX對(duì)于滿足基頻線圈幾何因子所確定的串聯(lián)反接雙線圈，二次諧波在該線圈對(duì)中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)等于零。49613054為什么要使用雙線圈？火災(zāi)襲來時(shí)要迅速疏散逃生，不可蜂擁而出或留戀財(cái)物，要當(dāng)機(jī)立斷，披上浸濕的衣服或裹上濕毛毯、濕被褥勇敢地沖出去不用線圈如何？使用磁場(chǎng)（自由空間磁通）傳感器？完全可以！？必

14、須解決的問題：1.能夠扣除磁化磁場(chǎng)等雜散磁場(chǎng)的影響2.必須可以即時(shí)響應(yīng)磁通的變化3.必須能夠?qū)Υ啪剡M(jìn)行定標(biāo)4.必須有滿足測(cè)量要求的靈敏度火災(zāi)襲來時(shí)要迅速疏散逃生，不可蜂擁而出或留戀財(cái)物，要當(dāng)機(jī)立斷，披上浸濕的衣服或裹上濕毛毯、濕被褥勇敢地沖出去為什么使用四線圈？鞍區(qū)磁場(chǎng)靈敏度ZX為什么要使用四線圈？基于電磁鐵的VSM：1.高磁場(chǎng)使得極頭間距變小，導(dǎo)致鞍區(qū)縮小2.減小線圈之間的距離可以提高靈敏度，但鞍區(qū)縮小3.四線圈可以使得鞍區(qū)擴(kuò)大，但降低了靈敏度火災(zāi)襲來時(shí)要迅速疏散逃生，不可蜂擁而出或留戀財(cái)物，要當(dāng)機(jī)立斷，披上浸濕的衣服或裹上濕毛毯、濕被褥勇敢地沖出去振 動(dòng) 樣 品 磁 強(qiáng) 計(jì)VSM10“鞍點(diǎn)

15、區(qū)”定義：對(duì)串聯(lián)反接線圈，在樣品所處磁場(chǎng)區(qū)的中心位置附近，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)對(duì)樣品位置不敏感的區(qū)域。磁化方向振動(dòng)方向橫向方向0距離“鞍點(diǎn)區(qū)”的意義1.樣品的安裝2.位置調(diào)節(jié)為什么要調(diào)節(jié)鞍區(qū)？火災(zāi)襲來時(shí)要迅速疏散逃生，不可蜂擁而出或留戀財(cái)物，要當(dāng)機(jī)立斷，披上浸濕的衣服或裹上濕毛毯、濕被褥勇敢地沖出去什么時(shí)候需要調(diào)節(jié)鞍區(qū)？！任何時(shí)候?。ǔ藴y(cè)量進(jìn)行之中）1.磁矩定標(biāo)時(shí)；2.開始測(cè)量樣品前定義：對(duì)串聯(lián)反接線圈，在樣品所處磁場(chǎng)區(qū)的中心位置附近，線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)對(duì)樣品位置不敏感的區(qū)域。為什么要調(diào)節(jié)鞍區(qū)？什么時(shí)候可以不用調(diào)節(jié)鞍區(qū)：樣品處于位置不敏感區(qū)！火災(zāi)襲來時(shí)要迅速疏散逃生，不可蜂擁而出或留戀財(cái)物，要

16、當(dāng)機(jī)立斷，披上浸濕的衣服或裹上濕毛毯、濕被褥勇敢地沖出去振 動(dòng) 樣 品 磁 強(qiáng) 計(jì)VSM11磁矩的定標(biāo)電壓有效值與磁矩的關(guān)系：標(biāo)準(zhǔn)樣品比磁化強(qiáng)度：Standard；質(zhì)量：mStandard待測(cè)樣品比磁化強(qiáng)度：Sample；質(zhì)量：mSample為什么要定標(biāo)磁矩？火災(zāi)襲來時(shí)要迅速疏散逃生，不可蜂擁而出或留戀財(cái)物，要當(dāng)機(jī)立斷，披上浸濕的衣服或裹上濕毛毯、濕被褥勇敢地沖出去振 動(dòng) 樣 品 磁 強(qiáng) 計(jì)VSM12振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)的發(fā)展歷史前提：滿足磁偶極子的條件驅(qū)動(dòng)：頻率、振幅穩(wěn)定 遠(yuǎn)離市電頻率及其諧波測(cè)量：檢測(cè)交流電壓非積分式火災(zāi)襲來時(shí)要迅速疏散逃生，不可蜂擁而出或留戀財(cái)物，要當(dāng)機(jī)立斷，披上浸濕的衣服或裹上濕毛毯、濕被褥勇敢地沖出去振 動(dòng) 樣 品 磁 強(qiáng) 計(jì)VSM13振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)的發(fā)展歷史1956，G.W.van Oosterhout,Appl.Sci.Res.,B6,101-104(1956)1956，S.Foner,Rev.Sci.Instrum.,27,548(1956)1959，S.Foner,Rev.Sci.Instrum.,30,548-557(1959)1975，被IEC(國(guó)際電工