專利名稱：智能三維磁場探測儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種測量磁場的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)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(shù)：
目前在物理檢測磁場的方法中，普遍采用的方法是用單一的霍耳元件進(jìn)行磁場測量。用該方法對(duì)未知磁場進(jìn)行測量時(shí)，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(chǎn)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于對(duì)已知方向的一維磁場進(jìn)行測量，而對(duì)未知方向的磁場進(jìn)行測量時(shí)，用上述方法不僅比較費(fèi)時(shí)也很不方便，而且當(dāng)磁場的大小和方向經(jīng)常變化時(shí)，操作上會(huì)更加困難。

發(fā)明內(nèi)容
為了能在瞬間測定磁場的大小和方向，本實(shí)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(shí)驗(yàn)儀器。使用時(shí)，按一下儀器的測量按鈕，就可在儀器上用數(shù)字分別顯示出儀器探頭所在點(diǎn)在測量當(dāng)時(shí)磁場的三維分量及其合成值的大小。再通過矢量計(jì)算或作圖，就可求出在測量當(dāng)時(shí)探頭所在點(diǎn)的磁場大小和方向。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的主要技術(shù)方案是用三個(gè)互相垂直并獨(dú)立放置的霍耳元件構(gòu)成一個(gè)三維測磁探頭。定義通過這三個(gè)霍耳元件主平面的法線分別為“X”、“Y”、“Z”坐標(biāo)軸，則這三個(gè)霍耳元件在測量時(shí)所取得的霍耳電壓將分別與磁場在“x”、“Y”、“Z”這三個(gè)方向上的分量Bx、By、Bz成正比。通過儀器主機(jī)內(nèi)測量放大電路和計(jì)算機(jī)的處理后，就可用數(shù)字分別顯示出磁場各分量的值和三個(gè)分量合成值的大小。
本實(shí)用新型的有益效果是，可以瞬間一次性地測量出在測量當(dāng)時(shí)探頭所在點(diǎn)的磁場大小和方向。同時(shí)為大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中對(duì)學(xué)生的矢量合成訓(xùn)練的實(shí)驗(yàn)提供了一種實(shí)用的教學(xué)儀器。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。


圖1是本實(shí)用新型的三維測磁探頭的三維測磁示意圖。
圖2是用本實(shí)用新型的測量實(shí)施情況圖。
在圖2中1.三維測磁探頭，由三個(gè)長方體狀的霍耳元件構(gòu)成，2.儀器主機(jī)，3.待測磁場。
具體實(shí)施方式
在圖1中，三個(gè)長方體狀的霍耳元件互相垂直、獨(dú)立放置，通過三個(gè)霍耳元件主平面的法線分別定義為“X”、“Y”、“Z”坐標(biāo)軸，設(shè)磁場 在這三個(gè)坐標(biāo)軸上的分量分別為Bx、By、Bz，則三個(gè)霍耳元件上的霍耳電壓就分別與相應(yīng)的磁場分量成正比，經(jīng)過儀器的放大處理和計(jì)算就可得知磁場的三個(gè)分量值。
在圖2所示實(shí)施例中，三維測磁探頭(1)和儀器主機(jī)(2)聯(lián)接后，在待測磁場(3)附近測量磁場時(shí)，三維測磁探頭中各霍耳元件所測得的霍耳電壓信號(hào)通過電線被分別送入儀器主機(jī)，經(jīng)過放大電路和計(jì)算機(jī)的處理，最后將磁場的相關(guān)測量值分別用數(shù)字顯示出來。
權(quán)利要求1.一種智能三維磁場探測儀，該儀器包括一個(gè)三維測磁探頭和一臺(tái)儀器主機(jī)兩部分，其特征是三維測磁探頭是由三個(gè)互相垂直、獨(dú)立放置的霍耳元件構(gòu)成的，三維測磁探頭通過電線與儀器主機(jī)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(shí)驗(yàn)教學(xué)儀器——智能三維磁場探測儀。它由一個(gè)用三個(gè)互相垂直、獨(dú)立放置的霍耳元件構(gòu)成的三維測磁探頭和儀器主機(jī)兩部分組成。三維測磁探頭通過電線與儀器主機(jī)相連。三維測磁探頭在待測磁場附近測量時(shí)所取得的三個(gè)霍耳電壓值分別與磁場在“X”、“Y”、“Z”這三個(gè)方向上的分量Bx、By、Bz成正比。通過儀器主機(jī)內(nèi)的測量放大電路和計(jì)算機(jī)處理，就可用數(shù)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(hào)G01R33/06GK2638074SQ0322262
公開日2004年9月1日 申請(qǐng)日期2003年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月11日
發(fā)明者錢仰德, 石金貴, 劉揚(yáng)正 申請(qǐng)人:南京工程學(xué)院, 錢仰德