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)是檢測磁體直流磁感應(yīng)強(qiáng)度或交變磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的儀器，是磁性測量領(lǐng)域中用途*為廣泛的測量儀器之一，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)，儀器是以測量對(duì)象的單位來命名的，被測的對(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B中，則電子會(huì)受到磁場力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，即產(chǎn)生了電場力F_E，而起到阻止電子偏轉(zhuǎn)的作用。當(dāng)磁場力F_B = 電場力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

q ¾ ¾ 表示磁場方向和半導(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V_H將與被測磁場B成正比。霍爾元件與磁場的位置固定，當(dāng) q = 0° 時(shí)（即磁場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弱磁場檢測、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三檔可用于測量普通磁鐵的表面磁場和電磁鐵等高磁場的磁感應(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材料表面或所需測量的磁場位置進(jìn)行測量，數(shù)字顯示值即為被測點(diǎn)垂直于傳感器測量面方向的磁場的大小。

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無磁場時(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)被測樣品的磁場是否在設(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來查看，并可通過校準(zhǔn)調(diào)節(jié)旋鈕CHECK ADJ來改變（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材料表面進(jìn)行測量，LED數(shù)字顯示即為被測材料表面磁場的大小。

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、分選功能簡述：

1）、分選功能主要用于快速檢測生產(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)入測量狀態(tài)，儀器進(jìn)入分選狀態(tài)后，測量及分選可同時(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)行測量，測量結(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，紅色燈亮表示測量結(jié)果高于預(yù)先設(shè)置的上限值，綠色燈亮表示測量結(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無磁場時(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來查看，并可通過校準(zhǔn)調(diào)節(jié)旋鈕CHECK ADJ來改變（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，則可測量100ms內(nèi)的脈沖磁場。

（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，如測量的直流磁場的范圍在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材料表面進(jìn)行測量，LED顯示值即為被測材料表面磁場的大小。

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”鍵則在測量過程中只顯示被測磁體在連續(xù)測量過程中的*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

傳感器按被測磁場與傳感器位置的關(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)儀器在測量狀態(tài)時(shí)，測量磁性體無讀數(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)離磁場的地方，否則會(huì)造成測量誤差。

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.      如在測量時(shí)發(fā)現(xiàn)測量數(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