磁通门磁强计

1.1 预热
9200C磁强计开机后，一般预热5分钟，其内部温度基本稳定，仪器工作*正常。

1.2使用环境
由于9200C磁强计用于测量弱磁场值，测量时应选择磁场稳定的环境，尽量避免铁磁物质过多的环境，实在无法避免，应**铁磁物质与磁磁传感器保持一定距离并固定不动。

不要将磁场值远**出较大量程值（即±100000nT）的物体接近磁磁传感器，较大允许的环境磁场值为±2000000nT，**出该极限值会损坏磁磁传感器。

1.3 典型应用
在舰船消磁、控制仪器、航空航天、地质探矿、工业自动化、无损检测、磁性导航等众多领域，9200C磁强计在以下几个方面有着广泛的应用：

1.**环境磁场监测  环境磁场可以是地球磁场、空间磁场、人类从事科研生产活动特意建立的磁场，以及人们需要从事研究的杂散磁场和希望消除的干扰磁场，测量卫星、舰船、航运货物等低磁化设备的磁场值；

2.航迹环境磁场检测  可以对飞机、车、船的航迹环境磁场数据进行连续实时检测；

3.磁场源探测   探测对象包括铁矿石、电器磁场和各种特性磁体；

4.材料磁性参数测量  将材料样品与磁传感器置于一定的相对位置，必要时加以一些辅助设备，并经过一定的换算，以磁强计的输出数据表征材料的磁性参数；

5.非磁性物理量测磁  利用机械部件上的铁磁体，可以将物位、转速等物理量转换成磁传信息；

6.检测磁场的存在：如安检部门检测金属物体，检查某些无磁金属材料中是否有磁性杂质等检测单位；

7.定向：如钻探时确定钻头方向，通电线圈电流产生磁场的方向等地质、船舶部门。

磁通门测磁仪器在低磁化设备磁场检测中已经得到了广泛应用，它可以**地检测出设备的弱小磁场。

 

2 仪器介绍 2.1 前面板

前面板中部LED数码管显示模块；右边“POWER”键为电源开关； “CLEAR”键为清零键。LED显示值为磁传感器测得被测物体的磁场值。



2.2 后面板
后面板“SENSOR”为磁传感器电缆插座； “RS-232” 为串口电缆插座；“AC 220V 50Hz”电源插座。

 

2.3 磁传感器
磁测量技术提高的关键是磁传感器技术性能的提高和发展。磁传感器采用上海*大学**产品三端式磁通门磁传感器（专利申请号：200510028289.9）。随着磁敏材料的性能和处理工艺的提高，磁传感器的性能不断提高，在弱磁检测领域得到广泛应用。三端式磁通门传感器的主要特点是测量、反馈、激励三组线圈共用为一组线圈。跑道型骨架两边的线圈匝数、阻值、电感量、分布电容相等，两边的干扰（包括基波分量）可以抵消，从而提高磁传感器的灵敏度，降低噪声。

单分量磁传感器的转向差：即在无磁水平台上将磁传感器旋转360°测量地磁场垂直分量差值的大小，一般转向差值要求20 nT 到40 nT。一般记录0°、90°、180°、270°四个角度的地磁场值H1、H2、H3、H4，将其较大值与其平均值差值的**值，除以平均值后取反正弦，得到角度值，公式表示如下：

arcsinα=

arcsinα越小表示转向差越小，表明磁传感器的磁轴与底面垂直度越好。为此在磁传感器上加一铜外壳，在水平平台上利用七只螺丝固定并调节传感器磁芯的方向，使得磁传感器的磁轴向垂直于底面。

 

3 操作说明 3.1 开机
在“SENSOR”位置处插上单分量磁传感器，在“AC 220V 50Hz” 位置处插上电源线或者直接使用内部充电锂电池，如与计算机连接，将串口电缆插在“RS-232” 位置处。

3.2操作方法
按“POWER”键打开9200C单分量磁强计，仪器显示磁传感器测到的磁场值。按“CLEAR”键记录并清除背景磁场值到零。放入被测物体，仪器显示扣除背景磁场后被测物体的磁场值。

3.3充电
仪器使用内部充电电池时，电量不足时需及时充电。此时插入交流AC 220V 50Hz供电时仪器即可正常工作，同时也在给锂电池充电，充电满后仪器自动停充。

 

4 测量方法
磁场测量的方法很多，下面简单介绍几种，以便用户根据实际使用选择，仅供参考。（根据所选用的磁传感器有不同使用方法）

1.测地磁场：将磁传感器垂直地表面放置到测量位置，此时液晶显示值即为当地地球的磁场值（单位nT）。

2.测物体磁场：将磁传感器放置到测量点固定不动，按“CLEAR”键清除背景磁场值。将被测物体放置在所要求距离的测量位置，测试面正对磁传感器轴心方向，此时液晶显示值即为被测物体测试面的磁场值（单位nT）。调整被测物体的方向，可以测得被测物体各个面的磁场值。

3.测物体磁场：将磁传感器放置到测量点固定不动，按“CLEAR”键清除背景磁场值。将被测物体按照所规定的距离作为半径的圆周旋转一周，即可得到其各个方向的磁场值。不过此方法考虑到磁传感器的零位值，被侧物体在相反位置的磁场值并不对称，而相差一个固定值，即传感器的零位值的两倍。因此这种方法一般不采用，如确实需要采用，可以通过软件采取措施去除传感器的零位值。

4.测通电线圈磁场：将磁传感器放置到线圈轴心线上，磁传感器磁轴与线圈轴心线重合。通电前通过补偿装置将背景磁场补偿到零。液晶显示值即为线圈内加入一定值的电流所产生的磁场值。

 

5 计量校准
由于随时间和环境的变化，仪器的元气件产生老化，从而使仪器的输出值发生误差。为了消除误差，**定期对仪器进行校准。可以每年到中国计量科学研究院计量，也可以通过计量过的螺线管线圈或亥姆霍兹线圈自行校准。

磁传感器校准方法及步骤：1.将磁传感器放置到校准线圈中心，并且使磁传感器磁轴与校准线圈轴心线保持一致。2.将仪器RS232与计算机串口连接，打开串口调试软件进行连调；3.按“POWER”键打开9200C磁强计再按住键盘“YYY”，进入校准状态。此时串口调试界面显示“00000nT”状态。4.按键盘“ENTER”键记录不加磁场时的背景值，此时液晶显示“30000nT”状态，5.通过线圈对磁传感器加上30000nT的标准磁场，按键盘“ENTER”校准完毕，此时仪器进入测量状态。仪器自动将磁传感器测量值与标准值30000nT比较得到的修正系数记录并对测量结果进行修正。

 

6 技术指标
传感器：单分量磁通门传感器{single fluxgate sensor}；

量程：0~±99999nT;

精度：<±0.5% F.S.；

零位偏移：<4nT/2h;

灵敏度：25μV/ nT；

噪声：<1nT；

分辨率：1nT；

磁化系数：±5Gauss冲击零位变化±10 nT；

频率响应：DC~10Hz；

转换速率：约2.5次/秒；

工作电流：<150mA；

工作温度：0~80℃；

电源：AC220V或内部充电锂电池（7.2V 4400mA/h）；

电池使用时间：15h；

仪器尺寸： 240mm×200mm×100mm；

传感器尺寸：25mm×25mm×42mm；

电缆长度：  5m；

9200C支持的命令：

1.          通信接口：RS-232 全双工

2.          波特率：9600bps

3.          数据位：8

4.          停止位：1

5.          校验位：无

6.          流量控制：无

仪器重量：5kg。

 

7 单位换算 7.1 磁感应强度B
单位T（特斯拉）

1T=104Gauss=1kg s-2A-1=109nT=107mOe

1μT=10mG

7.2 磁场强度H
单位A/m

1A/m=4π×10-3O

7.3 磁感应强度B和磁场强度H之间的关系
在无磁条件下B=μ0H，真空导磁率μ0=4π×10-7m kg s-2 A-2

单位

1A/m=4π×0.1μT/μ0

 

8 注意事项
1.      仪器自检：测同一位置正反两个方向的磁场应该大小相近，符号相反；

2.      测量时应尽量避免铁磁物质过多的环境，实在无法避免，应**铁磁物质与磁传感器保持一定距离并固定不动。如有磁屏蔽筒，将磁传感器和被测物体置于其中测量效果更佳。

3.      传感器应注意保护，不可摔掼，不可拽拉电缆。

4.      测量完毕后，关断电源，节省电池电量。

5.      充电锂电池使用寿命为1年。

 

9 故障解决
1.      显示“99999”。检查磁传感器接插件有没有松动或请充电；

2.      磁传感器损坏。请寄回原厂维修或更换；

3.      电池充电不足。由于电池有使用寿命限制，建议每年更换一次。规格（锂电池组7.2V 4400mA/h）；