上海亨通HT100系列數(shù)字特斯拉計(jì)

使用說明書

上海亨通磁電科技有限公司

一、概述

HT100系列數(shù)字式特斯拉計(jì)是檢測(cè)磁體直流磁感應(yīng)強(qiáng)度或交變磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的儀器，是磁性測(cè)量領(lǐng)域中用途*為廣泛的測(cè)量?jī)x器之一，它與以往的相應(yīng)產(chǎn)品相比具有*的穩(wěn)定性、操作使用方便、量程寬，顯示清晰讀數(shù)可靠等優(yōu)點(diǎn)。

特斯拉計(jì)也稱為高斯計(jì)，儀器是以測(cè)量對(duì)象的單位來(lái)命名的，被測(cè)的對(duì)象為磁感應(yīng)強(qiáng)度即磁通密度其單位為特斯拉用英文字符標(biāo)示為T（SI單位制），多年前普遍使用的磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位為高斯，英文字符標(biāo)示為Gs（CGSM單位制），由于國(guó)家規(guī)定計(jì)量單位一律使用SI制，因此以前稱為高斯計(jì)現(xiàn)在稱為特斯拉計(jì)。

單位的換算是1T=10000Gs。由于特斯拉的單位太大使用不方便所以我們平時(shí)基本使用毫特斯拉的單位，英文字符標(biāo)示為mT。1mT=10Gs

工作原理

本系列儀器的傳感器是應(yīng)用了霍爾效應(yīng)原理制成，傳感器有縱向，軸向，用戶可根據(jù)需求選擇或另配，電路采用精密恒流源，低漂移的放大器，高穩(wěn)定度的供電電源，*后由 數(shù)字電壓表顯示測(cè)量值。

霍爾效應(yīng)原理:在一塊半導(dǎo)體單晶薄片的縱向二端 (（下圖中的1、2）通以電流I_H，此時(shí)半導(dǎo)體中的電子沿著和I_H相反方向運(yùn)動(dòng)。當(dāng)放入垂直于半導(dǎo)體平面的磁場(chǎng)B中，則電子會(huì)受到磁場(chǎng)力F_B的作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)(即所謂勞侖茲力)使在薄片的一個(gè)橫端面上產(chǎn)生了電子積累，造成二橫端面 (下圖中的3，4) 之間建立了電場(chǎng)，即產(chǎn)生了電場(chǎng)力F_E，而起到阻止電子偏轉(zhuǎn)的作用。當(dāng)磁場(chǎng)力F_B = 電場(chǎng)力F_E時(shí)，電子的積累，達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，就產(chǎn)生了一個(gè)穩(wěn)定的霍爾電勢(shì)V_H，這一現(xiàn)象稱之為霍爾效應(yīng)。

其基本關(guān)系式為：

V_H=K_HI_HBCOSq

I_H  ¾ ¾  工作電流

B  ¾ ¾ 磁通密度

K_H ¾ ¾ 元件靈敏度(與形狀系數(shù) 厚度d和霍爾常數(shù)R_H有關(guān))

V_H ¾ ¾ 霍爾電勢(shì)

q ¾ ¾ 表示磁場(chǎng)方向和半導(dǎo)體平面的法線的夾角。

由上式可知，當(dāng)半導(dǎo)體材料的幾何尺寸選定，工作電流I_H給定，此時(shí)霍爾電勢(shì)V_H將與被測(cè)磁場(chǎng)B成正比。霍爾元件與磁場(chǎng)的位置固定，當(dāng) q = 0° 時(shí)（即磁場(chǎng)方向與霍爾元件平面垂直時(shí)輸出*大)此時(shí)V_H正比于B。

注意：

本儀器讀數(shù)系指測(cè)量點(diǎn)的磁通密度（磁感應(yīng)強(qiáng)度）值，是實(shí)際使用的B值

產(chǎn)品系列的介紹

HT100系列有5個(gè)產(chǎn)品，分別是HT100G普通型、HT100S分選型、HT100P峰值保持型、HT100L弱磁場(chǎng)檢測(cè)、HT102交直流兩用。

HT100G數(shù)字特斯拉計(jì)

（一）           面板圖示

（二）           特點(diǎn)介紹

前面板由①數(shù)據(jù)顯示LED、②調(diào)零旋鈕、③量程選擇按鈕組成、④傳感器連接輸入插座。

1、量程寬，量程選擇有200mT、2T、10T三檔可用于測(cè)量普通磁鐵的表面磁場(chǎng)和電磁鐵等高磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。

2、傳感器的互換性好，霍爾器件的供電恒流源制作在傳感器的內(nèi)部，傳感器的電流校準(zhǔn)不需要在儀器的面板上設(shè)置，可以做到任何一臺(tái)HT100G都可互換傳感器。

（三）           技術(shù)指標(biāo)

（四）           操作步驟

1．接通電源，將儀器后面板上的電源開關(guān)至“I”位置1的LED顯示。

2．按下位置3的量程開關(guān)至所需要的檔位，數(shù)字顯示應(yīng)為000，如不為零，則調(diào)節(jié)面板上位置2的調(diào)零電位器，使LED顯示為000。

3． 將霍爾傳感器插入儀器前面板的位置4的傳感器輸入插座（見圖示）并旋緊。將霍爾傳感器頭部有效的工作面垂直且緊密接觸被測(cè)材料表面或所需測(cè)量的磁場(chǎng)位置進(jìn)行測(cè)量，數(shù)字顯示值即為被測(cè)點(diǎn)垂直于傳感器測(cè)量面方向的磁場(chǎng)的大小。

4． 儀器所配的傳感器均可互換，使用非原配的傳感器時(shí)儀器的誤差為±2%。

5． 傳感器頭部有標(biāo)示的面為有效測(cè)量面，該作用面接觸磁體時(shí)儀表顯示為負(fù)數(shù)時(shí)則表明該極為S極，如無(wú)負(fù)數(shù)顯示則為N極。

按下200mT量程時(shí)表頭讀數(shù)單位為mT,其余量程單位均為T。

0.1mT=1Gs、1T=10000Gs

HT100S數(shù)字特斯拉計(jì)

（一）           面板圖示

（二）           特點(diǎn)介紹

前面板由①數(shù)據(jù)顯示LED、②分選指示發(fā)光管、③上下限分選調(diào)整電位器、④上下限調(diào)整的選擇按鈕、⑤分選設(shè)置按鈕、⑥進(jìn)入分選功能按鈕、⑦量程選擇及恒流源電流大小設(shè)置按鈕、⑧恒流源調(diào)節(jié)電位器、⑨無(wú)磁場(chǎng)時(shí)輸入端調(diào)整為零的調(diào)零旋鈕、⑩傳感器輸入插座，組成。

1、          具有分選功能，可對(duì)被測(cè)樣品的磁場(chǎng)是否在設(shè)置的范圍內(nèi)進(jìn)行判斷，使用方法見操作步驟中的“分選功能”。

2、          傳感器內(nèi)霍爾器件的恒流源在儀器內(nèi)部，每一個(gè)傳感器的供電電流的大小可通過校準(zhǔn)按鈕CHECK來(lái)查看，并可通過校準(zhǔn)調(diào)節(jié)旋鈕CHECK ADJ來(lái)改變（用于調(diào)節(jié)匹配不同傳感器）

3、          量程范圍0—200mT、0—2000mT(面板標(biāo)示的量程擴(kuò)大一倍)

（三）           技術(shù)指標(biāo)

（四）           操作步驟

1、接通電源，將儀器后面板上的電源開關(guān)至“ON”位置1的數(shù)字電壓表LED顯示。

2、  將霍爾傳感器插入位置10的信號(hào)輸入的插座，注意：將插頭內(nèi)的凹槽同插座內(nèi)的凸起要配合才能將插座連接。

3、將傳感器遠(yuǎn)離磁場(chǎng)后按下位置7的量程選擇按鈕至所需要的檔位，數(shù)字顯示應(yīng)為000，如不為零，則調(diào)節(jié)面板上的位置9的調(diào)零電位器，使位置1的LED顯示為000。

4、將霍爾傳感器的有效工作面垂直且緊密接觸被測(cè)材料表面進(jìn)行測(cè)量，LED數(shù)字顯示即為被測(cè)材料表面磁場(chǎng)的大小。

本儀器所配的傳感器均可互換，使用非原配的傳感器時(shí)儀器的誤差為2%左右。

5、分選功能簡(jiǎn)述：

1）、分選功能主要用于快速檢測(cè)生產(chǎn)線上產(chǎn)品性能，當(dāng)預(yù)先設(shè)置產(chǎn)品性能的上限及下限后，檢測(cè)結(jié)果有三種：（1）、性能低于下限（2）、性能低于上限而高于下限（3）、性能高于上限。按這三種結(jié)果既可判別產(chǎn)品是否合格。

2）、分選由功能開關(guān)、設(shè)置調(diào)節(jié)及性能指示系統(tǒng)組成，功能開關(guān)包括前面板位置6的“分選”鍵、位置4的 “上、下限”選擇鍵、位置5的“設(shè)置”鍵。按下“分選”鍵，儀器進(jìn)入分選狀態(tài)此時(shí)位置2的發(fā)光管的黃燈亮。再按下“設(shè)置”鍵儀器自動(dòng)轉(zhuǎn)入設(shè)置狀態(tài)，對(duì)應(yīng)位置3的上限和下限可分別調(diào)節(jié)電位器至預(yù)定值，必須先調(diào)節(jié)上限再調(diào)節(jié)下限，調(diào)節(jié)上*按下位置4的按鈕開關(guān)，調(diào)節(jié)下限則退出位置4的按鈕。當(dāng)“分選”鍵“預(yù)設(shè)置”鍵全部退出時(shí)儀器轉(zhuǎn)入測(cè)量狀態(tài)，儀器進(jìn)入分選狀態(tài)后，測(cè)量及分選可同時(shí)進(jìn)行。

使用步驟：

⑴、 按下“設(shè)置”鍵，“上下限”自鎖鍵置于“上限”，調(diào)節(jié)上限電位器，使數(shù)字顯示預(yù)先設(shè)定值，數(shù)字顯示1000為滿量程（不計(jì)小數(shù)點(diǎn)）

⑵ 、按下“設(shè)置”鍵，“上下限”自鎖鍵置于“下限”，調(diào)節(jié)下限電位器，使數(shù)字顯示預(yù)先設(shè)定值，數(shù)字顯示讀法同⑴，注意：上限必定大于下限，改變上限值，下限值也同時(shí)跟著改變，但改變下限值時(shí)上限值不變。

⑶、按下“分選”鍵，儀器進(jìn)入分選狀態(tài)，無(wú)信號(hào)時(shí)輸入為零，因?yàn)槭?低值，所以此時(shí)黃燈亮。

⑷、儀器按正常設(shè)置操作后進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量結(jié)果除數(shù)字直接顯示外，其大小和設(shè)置的上下限比較后的結(jié)果用發(fā)光二極管顯示，紅色燈亮表示測(cè)量結(jié)果高于預(yù)先設(shè)置的上限值，綠色燈亮表示測(cè)量結(jié)果低于預(yù)先設(shè)定的上限值而高于預(yù)先設(shè)定的下限值（合格范圍），黃色燈亮表示測(cè)量結(jié)果低于預(yù)先設(shè)定的下限值。

HT100P數(shù)字特斯拉計(jì)

（一）     面板圖示

前面板由①數(shù)據(jù)顯示LED、②無(wú)磁場(chǎng)時(shí)輸入端調(diào)整為零的調(diào)零旋鈕、③④量程選擇按鈕、⑤恒流源電流大小設(shè)置按鈕、⑥恒流源調(diào)節(jié)電位器、⑦一般測(cè)量功能按鈕、⑧峰值保持功能按鈕、⑨峰值功能時(shí)的數(shù)據(jù)復(fù)位按鈕⑩傳感器輸入插座，組成。

（二）     特點(diǎn)介紹

1、            量程范圍0—200mT、0—2000mT(面板標(biāo)示的量程擴(kuò)大一倍)

2、            傳感器內(nèi)霍爾器件的恒流源在儀器內(nèi)部，每一個(gè)傳感器的供電電流的大小可通過校準(zhǔn)按鈕CHECK來(lái)查看，并可通過校準(zhǔn)調(diào)節(jié)旋鈕CHECK ADJ來(lái)改變（用于調(diào)節(jié)匹配不同傳感器）

3、            具有峰值保持功能，按下保持鍵PEAK，則可測(cè)量100ms內(nèi)的脈沖磁場(chǎng)。

（三）     技術(shù)指標(biāo)

（四）     操作步驟

1.  接通電源，將儀器后面板上的電源開關(guān)至“ON”位置1的LED顯示。

2.    將霍爾傳感器插入位置10的“PROBE”位置的插座，注意：將插頭內(nèi)的凹槽同插座內(nèi)的凸起要配合才能將插座連接。

3. 按下位置5的“CHECK”鍵后位置1的LED顯示的數(shù)值應(yīng)同傳感器的手柄上的校準(zhǔn)標(biāo)定值相符，如不相符則調(diào)節(jié)位置6的“CHECK ADJ”旋鈕，使LED顯示的數(shù)值應(yīng)同傳感器的標(biāo)定值相符。

4. 按下位置3、4的量程開關(guān)“RANGE”至所需要的檔位，如測(cè)量的直流磁場(chǎng)的范圍在200 mT內(nèi)則選“100”的量程，如范圍在2000 mT內(nèi)的則選“1000”的量程。量程選擇后LED顯示為“000”，如不為零，則調(diào)節(jié)面板上位置2的調(diào)另電位器“ZERO”，使LED顯示為“000”。

5. 將霍爾傳感器的有效工作面垂直且緊密接觸被測(cè)材料表面進(jìn)行測(cè)量，LED顯示值即為被測(cè)材料表面磁場(chǎng)的大小。

6.  本儀器所配的傳感器可互換，使用非原配的傳感器時(shí)儀器的誤差為2%。

7.  按下面板上的位置8的“PEAK”鍵則在測(cè)量過程中只顯示被測(cè)磁體在連續(xù)測(cè)量過程中的*大峰值，換檔按下面板上的“MEAS”鍵則恢復(fù)正常測(cè)量。

8.  峰值保持功能的誤差范圍是滿量程 的3%。

HT100L數(shù)字特斯拉計(jì)

（一）     面板圖示

（二）     特點(diǎn)介紹

（三）     技術(shù)指標(biāo)

（四）     操作步驟

HT102交直流特斯拉計(jì)

（一）     面板圖示

（二）     特點(diǎn)介紹

（三）     技術(shù)指標(biāo)

（四）     操作步驟

霍爾傳感器的結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用舉例

傳感器按被測(cè)磁場(chǎng)與傳感器位置的關(guān)系劃分為1、橫向傳感器與2、縱向傳感器。

橫向傳感器頭部的結(jié)構(gòu)

縱向傳感器的頭部結(jié)構(gòu)

維修及注意點(diǎn)

1.      當(dāng)儀器使用在測(cè)量狀態(tài)時(shí)，如調(diào)節(jié)狀態(tài)不起作用，則調(diào)零系統(tǒng)出故障，可檢查供電電源是否正常。運(yùn)算放大電路是否損壞，顯示表是否正常。

2.      當(dāng)儀器在測(cè)量狀態(tài)時(shí)，測(cè)量磁性體無(wú)讀數(shù)，則應(yīng)首先檢查供電電源是否正常。其次檢查傳感器是否損壞，接線是否斷裂。

3.      傳感器切不可受力，撞擊或受擠壓，以免損壞。

4.      調(diào)零時(shí)傳感器應(yīng)放置在遠(yuǎn)離磁場(chǎng)的地方，否則會(huì)造成測(cè)量誤差。

5.      儀器保修期為18個(gè)月（傳感器除外）

6.      儀器應(yīng)避免在不符合使用環(huán)境條件下使用。

7.      如在測(cè)量時(shí)發(fā)現(xiàn)測(cè)量數(shù)值確實(shí)有偏差，則可旋開傳感器后端的手柄將其中的電位器進(jìn)行微調(diào)以達(dá)到正確的測(cè)量結(jié)果。

儀器成套性

1. HT100系列數(shù)字特斯拉計(jì)         1臺(tái)

2. 電源線                        1根

3. 使用說明書                         1份

4. 產(chǎn)品合格證                          1份

5. 傳感器                          1支