Классификация магнитометров

Введение

В общем смысле в приборостроении под методологией построения стоит понимать совокупность различных конструкционных способов получения конечного продукта, имеющего целевые достижения в науке и технике. Применительно к данной теме реферата рассмотрена методология построения измерительных преобразователей параметров слабых магнитных полей.

Под параметрами слабых магнитных полей необходимо понимать параметры, относящиеся к магнитным полям, но с тем отличием, что величины, определяющие магнитное поле, должны составлять относительно малые значения. Преобразователи таких параметров соответственно должны иметь конструкционные особенности способные определять малые значения магнитного поля.

Для осуществления поиска искомых параметров удобно будет воспользоваться классификацией магнитометров.

Классификация магнитометров

В зависимости от определяемой величины различают приборы для измерения: напряжённости поля (эрстедметры), направления поля (инклинаторы и деклинаторы), градиента поля (градиентометры), магнитной индукции (тесламетры), магнитного потока (веберметры, или флюксметры), коэрцитивной силы (коэрцитиметры), магнитной проницаемости (мю-метры), магнитной восприимчивости (каппа-метры), магнитного момента.

В более узком смысле М. - приборы для измерения напряжённости, направления и градиента магнитного поля. Шкалы М. градуируются в единицах напряжённости магнитного поля СГС системы единиц (эрстед, мэ, мкэ, гамма = 105 э) и в единицах магнитной индукции СИ (тесла, мктл, нтл).

Самым главным параметром магнитометра является его чувствительность G. При этом формализовать этот параметр, сделать его единым для всех магнитометров практически невозможно и не только потому, что магнитометры отличаются принципом действия, но и конструкцией преобразователей и функцией обработки сигнала.

Для магнитометров принято чувствительность обозначать величиной магнитной индукции поля, которое способен зарегистрировать прибор. Обычно чувствительность G измеряют в нанотеслах (нТл) 1нТл=(1Е-9)Т. Кроме чувствительности для определения качества прибора используют такой параметр, как разрешающая способность, который также измеряется в нанотеслах и определяет ту минимальную разницу индукции, которую возможно зарегистрировать прибором. Для того чтобы представить величину индукции магнитного поля, которое регистрируют современные магнитометры, достаточно вычислить величину магнитного поля, создаваемого проводник с током в 1 мА на расстоянии 0.1м.

Существует несколько физических принципов и основанных на них типов магнитометрических приборов, позволяющих фиксировать минимальные изменения магнитного поля Земли или искажения, вносимые ферромагнитными объектами. Современные магнитометры обладают чувствительностью от 0.01nT до 1nT, в зависимости от принципа действия и класса решаемых задач.

Различают М. для измерений абсолютных значений характеристик поля и относительных изменений поля в пространстве или во времени. Последние называются вариометрами магнитными. М. классифицируют также по условиям эксплуатации и, наконец, в соответствии с физическими явлениями, положенными в основу их действия.