science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Wat is een Gauss-meter?

Gauss-meters meten de sterkte van magnetische velden. Terwijl sommigen alleen de grootte van het veld meten, meten anderen ook de richting. Toepassingen variëren van het lokaliseren van scheepswrakken tot het meten van zonnewind.

Geschiedenis

In 1833 vond Carl Friedrich Gauss het eerste instrument uit om magnetische velden te meten. Zijn vroege magnetometer bestond uit een staafmagneet die in de lucht was opgehangen aan een touwtje. Hoewel het de richting van het magnetische veld aangeeft, biedt het slechts een ruwe maatstaf voor de sterkte.

Moderne Gauss-meter

De moderne Gauss-meter bestaat in twee varianten; scalaire meters, die op een bepaald punt precies de magnitude meten, en vectormeters, die ook de richting van het veld aangeven. Drie scalaire meters kunnen worden uitgelijnd om een ​​vector Gauss-meter te maken.

Haleffectmeters

De meest voorkomende Gauss-meter is afhankelijk van het Hall-effect, een meetbare spanning die wordt geproduceerd wanneer een magnetische veld kruist een elektrische stroom. Als de stroom hetzelfde blijft, produceert een kleine verandering in het magnetische veld een vergelijkbare en voorspelbare verandering in de spanning.

Fluxgate Meter

Een andere veel voorkomende Gauss-meter, ook wel de fluxgate-meter genoemd, meet het magnetisch veld in een bepaalde richting. Het belangrijkste mechanisme is twee stroomlussen gekoppeld via inductie. Wanneer een wisselstroom wordt toegevoerd aan de eerste spoel, genereert deze een magnetisch veld dat een gelijke maar tegengestelde stroom produceert in de andere spoel. In de aanwezigheid van een extern magnetisch veld zal de in de tweede lus geïnduceerde stroom echter op een voorspelbare manier van de ingangsstroom verschillen. Meerdere fluxgate-meters kunnen worden gebruikt om richting te bepalen.

Protonmeter

De proton precessie-magnetometer, of de proton Gauss-meter, maakt gebruik van nucleaire magnetische resonantie - de neiging van atomen om te absorberen en vervolgens uit te stoten magnetische en elektromagnetische energie. De sterkte van het magnetisch veld kan worden gemeten door de frequentie van de atomaire excitatie. De proton Gauss-meter is een van de meest nauwkeurige meetinstrumenten voor een magnetisch veld.