Sondy

Feromagnetické sondy

Princip měření

Měření je založeno na principu feromagnetické sondy. Miniaturní elektrická cívka s magneticky velmi měkkým materiálem malého průřezu (drátek, plíšek) je napájena proudem o kmitočtu např. 2 kHz. Z důvodu nelineární magnetické charakteristiky se ve vinutí cívky generuje indukované napětí druhé harmonické frekvence, které je snímáno fázově citlivým zesilovačem. Amplituda signálu je přímo úměrná intenzitě magnetického pole.

U_m2 = 8pmm₀ fN ₂ S (6 )

kde

U _m2 je amplituda napětí druhé harmonické
m je relativní permeabilita jádra
m _o je permeabilita vakua
f je kmitočet napájecího proudu
N ₂ je počet snímacích závitů
S je průřez jádra cívky
H je intenzita měřeného magnetického pole
H _bm je amplitudy intenzity budícího pole
B _s je saturační indukce jádra cívky

Charakteristika

Speciální elektrické cívky s magneticky měkkým jádrem z tepelně zpracované Ni?Fe slitiny, fixovaným v kapiláře.

Permeabilita : ? 1,0 > 30 0000 / 2 kHz
Rozměry jádra : ? 1,1 mm, délka 35 resp. 55 mm
Použití : přístroje pro měření slabých magnetických polí ( 10^-3 až 10^-9 T ), konstrukce citlivých zařízení pro indikaci kovových předmět

V praxi se používá často zapojení tzv. dvojité feromagnetické sondy, která kompenzuje velké klidové napětí, obsahující liché harmonické složky. Obě shodné sondy jsou zapojeny v tomto případě antisériově.

Hallovy sondy

Princip měření

Měření teslametry Elimag S je založeno na použití Hallova jevu. Na speciálním polovodičovém prvku se při průchodu proudu objeví v přítomnosti magnetického pole rozdíl elektrických potenciálů, který se snímá jako napětí a dále zpracovává a vyhodnocuje. Matemeticky lze výsledné Hallovo napětí UH vyjádřit vztahem :

U _H = R _Hx ( I x B) / m ₀ (5)

kde

R _H _je Hallova konstanta
I je proud protékající Hallovým prvkem

Veličiny ve vztahu (5) jsou vektory a součin je vektorovým součinem. Největšího efektu se proto dosahuje , jestliže jsou vektory navzájem na sebe kolmé. Geometrické uspořádání měření znázorňuje obr. 1.

Měřením Hallova napětí pro různé předem známé hodnoty magnetického pole při konstantní hodnotě proudu se nalezne hodnota R_H pro určitý Hallův prvek (kalibrace).

Typy sond

Standardně jsou dodávány tři typy Hallových sond - dva tangenciální (typ M a VM) a jeden axiální (typ A) - viz obr 2. Tangenciální sonda je citlivá k magnetickému poli kolmému k podélné ose sondy, axiální sonda je citlivá k magnetickému poli ve směru podélné osy sondy. Na zakázku je možno vyrobit i jiné rozměry a tvary Hallových sond. Minimální rozměry průřezu - viz sonda VM.
Ke každé sondě je dodáván odpojitelný kabel v délce 1 nebo 2 metry.