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一种基于霍尔传感器的超导带材磁场测量装置和方法制造方法及图纸

技术编号:41963575 阅读:26 留言:0更新日期:2024-07-10 16:46
本发明专利技术公开一种基于霍尔传感器的超导带材磁场测量装置和方法,包括:电子万能拉伸试验机、高精度霍尔传感器、液氮槽、电流加载系统和励磁磁体;其中,电子万能拉伸试验机的夹具置于液氮槽中,超导带材固定在电子万能拉伸试验机的上下夹具之间,通电时由电流加载系统向超导带材施加电流,励磁时由励磁磁体对超导带材进行励磁处理提供磁场,通过三维路径控制系统控制高精度霍尔传感器对超导带材表面的磁场进行逐点扫描测量。采用本发明专利技术的技术方案,实现二代高温超导带材原位拉伸下电磁性能的高精度测量与评估,适用于载流与磁化两种不同的激励方式;具备高精度、高稳定性、高空间分辨率等特点,且操作简便、适用范围广泛。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于超导材料,尤其涉及一种基于霍尔传感器的超导带材磁场测量装置和方法


技术介绍

1、第二代高温超导带材是一种具有重要应用前景的超导材料。由于其具有更高的临界温度、在高磁场下仍保持着较高的电流密度,在交通、能源、电力以及医疗等众多领域发挥重要作用。在制备和应用过程中,需要对第二代高温超导带材的磁场性能进行准确的测量和评估,以实现其正常运行和性能优化。

2、现有的磁场测量方法主要包括磁强计、磁力显微镜、核磁共振等方法。这些方法在一定程度上能够满足磁场测量的需求,但存在一些缺陷和不足。

3、磁强计是一种基于磁通量变化的测量方法,但由于第二代高温超导带材的磁通量变化范围较大,因此需要使用高精度的仪表进行测量,同时还需要进行温度和湿度等环境因素的修正,导致测量成本较高。磁力显微镜是一种基于磁场分布成像的测量方法,但它需要将样品放置在真空环境中,并且需要进行样品的制备和打磨,因此难以适应复杂环境和材料变化。核磁共振是一种基于原子核自旋磁矩变化的测量方法,但它需要使用昂贵的设备和高功率的磁场发生器,因此测量成本较高

4、本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于霍尔传感器的超导带材磁场测量装置,其特征在于,包括:电子万能拉伸试验机、高精度霍尔传感器、液氮槽、电流加载系统和励磁磁体;其中,电子万能拉伸试验机的夹具置于液氮槽中,超导带材固定在电子万能拉伸试验机的上下夹具之间,通电时由电流加载系统向超导带材施加电流,励磁时由励磁磁体对超导带材进行励磁处理提供磁场,通过三维路径控制系统控制高精度霍尔传感器对超导带材表面的磁场进行逐点扫描测量。

2.如权利要求1所述的基于霍尔传感器的超导带材磁场测量装置,其特征在于,电子万能拉伸试验机用于对超导带材进行原位拉伸变形,在测量过程中,通过调整电子万能拉伸试验机的拉伸速率和变形量,测量超...

【技术特征摘要】

1.一种基于霍尔传感器的超导带材磁场测量装置,其特征在于,包括:电子万能拉伸试验机、高精度霍尔传感器、液氮槽、电流加载系统和励磁磁体;其中,电子万能拉伸试验机的夹具置于液氮槽中,超导带材固定在电子万能拉伸试验机的上下夹具之间,通电时由电流加载系统向超导带材施加电流,励磁时由励磁磁体对超导带材进行励磁处理提供磁场,通过三维路径控制系统控制高精度霍尔传感器对超导带材表面的磁场进行逐点扫描测量。

2.如权利要求1所述的基于霍尔传感器的超导带材磁场测量装置,其特征在于,电子万能拉伸试验机用于对超导带材进行原位拉伸变形,在测量过程中,通过调整电子万能拉伸试验机的拉伸速率和变形量,测量超导带材在不同应力状态下的电磁行为。

3.如权利要求2所述的基于霍尔传感器的超导带材磁场测量装置,其特征在于,还包括:信号采集系统,用于采集超导带材表面的磁场数据,实时监测并记录超导带材表面的磁场变化。

4.如权利要求3所述的基于霍尔传感器的超导带材磁场测量装置,其特征在于,霍尔传感器由外部的保护凹槽以及内部填埋的霍尔芯片组合而成;所述霍尔芯片的成分为砷化镓,几何尺寸为0.3mm×0.3mm×0.2mm,有源区直径为0.05mm,频率范围dc-1khz,满量程为3t,精度为±0.2%,工作温区为-269℃~+75℃,温度系数为0.03%/℃,工作电流为2-5ma,灵敏度为10mt/mv。

5.权利要求4所述的基于霍尔传感器的超导带材磁场测量装置,其特征在于,霍尔传感器的扫描路径为:从扫描长度a的中间位置开始向右半区...

【专利技术属性】
技术研发人员:高配峰杨欣茁王省哲
申请(专利权)人:兰州大学
类型:发明
国别省市:

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