一种空间磁场测量仪制造技术

本实用新型专利技术涉及一种空间磁场测量仪。由霍尔片、水平轴、支架、铜伸缩杆内杆、顶紧螺栓、铜伸缩杆外杆、铝转动盘内盘、铝转动盘外盘、底座、二维坐标尺构成；霍尔片镶嵌在水平轴上；水平轴通过支架安装在铜伸缩杆内杆上；铜伸缩杆内杆安装在铜伸缩杆外杆内，通过顶紧螺栓固定；铜伸缩杆外杆固定在铝转动盘内盘中；铝转动盘内盘放置在铝转动盘外盘中；铝转动盘外盘与底座粘接固定在一起；底座与二维坐标尺通过螺丝固定。同现有大学物理实验的霍尔效应测量磁场测量仪相比，可以实现二维及三维磁场的测量，可实现对磁场空间分布的研究；磁场测量仪移动灵活，角度转动方便，更有益于加深学员对磁场分布以及霍尔片的工作原理的认识。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及一种空间磁场测量仪。由霍尔片、水平轴、支架、铜伸缩杆内杆、顶紧螺栓、铜伸缩杆外杆、铝转动盘内盘、铝转动盘外盘、底座、二维坐标尺构成；霍尔片镶嵌在水平轴上；水平轴通过支架安装在铜伸缩杆内杆上；铜伸缩杆内杆安装在铜伸缩杆外杆内，通过顶紧螺栓固定；铜伸缩杆外杆固定在铝转动盘内盘中；铝转动盘内盘放置在铝转动盘外盘中；铝转动盘外盘与底座粘接固定在一起；底座与二维坐标尺通过螺丝固定。同现有大学物理实验的霍尔效应测量磁场测量仪相比，可以实现二维及三维磁场的测量，可实现对磁场空间分布的研究；磁场测量仪移动灵活，角度转动方便，更有益于加深学员对磁场分布以及霍尔片的工作原理的认识。【专利说明】一种空间磁场测量仪
本技术属于磁场测量
，涉及一种空间磁场测量仪。
技术介绍
大学物理实验中的“霍尔效应测量磁场”测量的目的在于让学员在了解霍尔效应的基础上，深入理解霍尔片工作原理，即如果在霍尔电流垂直方向上加上磁场时，在与磁场相垂直的方向上形成电场，实现对磁场的测量，如图2所示。但是在目前的现有技术中，进行大学物理实验“霍尔效应测量磁场”的过程中是实验室所用的霍尔效应组合仪器中霍尔片被固定在二维坐标尺上，如图1所示，因此只能在一个竖直平面内移动，导致霍尔片法线始终与磁场方向平行，仅局限于测量电磁铁铁芯之间单一方向的磁场，而无法测量二维以及三维空间内的磁场，不能让学员全面理解磁场性质。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的缺点，本技术的目的在于，提供一种可将测量一维方向的磁场拓展到测量二维乃至三维磁场的空间磁场测量仪。现将本技术技术解决方案叙述如下:本技术一种空间磁场测量仪，将测量一维方向的磁场拓展到测量二维乃至三维磁场，最主要的就是要确定磁场的方向，利用霍尔效应中“当磁场方向垂直于霍尔片时，霍尔电压达到最大”这一原理来确定磁场方向，其特征在于:由霍尔片、水平轴、支架、铜伸缩杆内杆、顶紧螺栓、铜伸缩杆外杆、铝转动盘内盘、铝转动盘外盘、底座、二维坐标尺构成；霍尔片镶嵌在水平轴上；水平轴通过支架安装在铜伸缩杆内杆上；铜伸缩杆内杆安装在铜伸缩杆外杆内，通过顶紧螺栓固定；铜伸缩杆外杆固定在铝转动盘内盘中；铝转动盘内盘放置在铝转动盘外盘中；铝转动盘外盘与底座粘接固定在一起；底座与二维坐标尺通过螺丝固定。本技术进一步提供一种空间磁场测量仪，其特征在于:铝转动盘内盘为可转动180°刻度的铝制圆盘；二维坐标尺标有二维刻度。本技术进一步提供一种空间磁场测量仪，其特征在于:水平轴4、支架采用塑料制成，其余部件采用铝或铜材料制成，并用少量导线和辅助器件完成电路连接以及装置的固定，以避免和减小磁导体材料对实验的影响。本技术同现有大学物理实验室放入霍尔效应测量磁场测量仪只能在一个竖直平面内移动相比，改进后的实验仪器空间磁场测量仪可以让学员利用该实验装置实现二维及三维磁场的测量，更有利于加深学员对空间磁场的直观认识，使实验内容更加充实，实验数据也更加完善，丰富了教学内容；可实现对磁场空间分布的研究；磁场测量仪移动灵活，角度转动方便，满足学员对探究磁场的兴趣，更有益于加深学员对磁场分布以及霍尔片的工作原理的认识。【专利附图】【附图说明】图1:原仪器结构图图2:霍尔效应测量磁场原理图3:本技术测量仪结构图图4:本技术空间磁场测量仪工作原理框图其中:1霍尔片2 二维坐标3霍尔片4水平轴5 二维支架6铜伸缩杆内杆7顶紧螺栓8同伸缩杆外杆9铝转动盘内盘10铝转动盘外盘11底座12 二维坐标尺【具体实施方式】现结合附图对本技术的【具体实施方式】作进一步说明参见图3:本技术一种空间磁场测量仪，将测量一维方向的磁场拓展到测量二维乃至三维磁场，最主要的就是要确定磁场的方向，利用霍尔效应中“当磁场方向垂直于霍尔片时，霍尔电压达到最大”这一原理来确定磁场方向。由霍尔片3、水平轴4、支架5、铜伸缩杆内杆6、顶紧螺栓7、铜伸缩杆外杆8、铝转动盘内盘9、铝转动盘外盘10、底座U、二维坐标尺12构成；霍尔片3镶嵌在水平轴上4 ;水平轴4通过支架5安装在铜伸缩杆内杆6上；铜伸缩杆内杆6安装在铜伸缩杆外杆内8，通过顶紧螺栓固定7 ;铜伸缩杆外杆8固定在铝转动盘内盘9中；铝转动盘内盘9放置在铝转动盘外盘10中；铝转动盘外盘10与底座11粘接固定在一起；底座11与二维坐标尺12通过螺丝固定；铝转动盘内盘9为可转动180°刻度的铝制圆盘；二维坐标尺12标有二维刻度；水平轴4、支架5采用塑料制成，其余部件采用铝或铜材料制成，并用少量导线和辅助器件完成电路连接以及装置的固定，以避免和减小磁导体材料对实验的影响。实施例1:测量二维平面磁场测量对象是水平放置的电磁铁所产生的磁场。通过调节二维支架将霍尔片置于磁场中待测位置，使霍尔片绕竖直中心转动，观察霍尔电压大小变化，当霍尔电压达最大值时，霍尔片法线方向即该处磁场所在方向，霍尔电压最大值即为该处磁场对应的霍尔电压。变换霍尔片位置依照此法即可测二维空间内磁场分布及大小。将此法予以拓展即可完成对三维空间磁场的测量。实施例2:三维磁场测量 三维磁场测量实验步骤如下:步骤1:将磁场测量仪各刻度调零并调节二维支架及竖直伸缩杆，使霍尔片处于待测位置；实验操作流程如图4所示。步骤2:连接好电路，调节工作电流(10毫伏以内)和励磁电流；步骤3:转动水平刻度盘并观察显示的霍尔电压变化至最大处停止；步骤4:转动水平轴并观察显示的霍尔电压变化至最大处停止；步骤5:记录工作电流、霍尔电压、励磁电流，利用B = UH / KHI计算出磁场强度，由水平刻度盘刻度、竖直指示盘刻度得磁场方向；步骤6:改变磁场测量仪位置重复步骤3、4即可测量三维空间磁场大小及分布；步骤7:改变工作电流或励磁电流重复步骤3、4、5即可显示工作电流或励磁电流对磁场大小及分布的影响。【权利要求】1.一种空间磁场测量仪，其特征在于:将测量一维方向的磁场拓展到测量二维乃至三维磁场，由霍尔片、水平轴、支架、铜伸缩杆内杆、顶紧螺栓、铜伸缩杆外杆、铝转动盘内盘、铝转动盘外盘、底座、二维坐标尺构成；霍尔片镶嵌在水平轴上；水平轴通过支架安装在铜伸缩杆内杆上；铜伸缩杆内杆安装在铜伸缩杆外杆内，通过顶紧螺栓固定；铜伸缩杆外杆固定在铝转动盘内盘中；铝转动盘内盘放置在铝转动盘外盘中；铝转动盘外盘与底座粘接固定在一起；底座与二维坐标尺通过螺丝固定。2.根据权利要求1所述的一种空间磁场测量仪，其特征在于:铝转动盘内盘为可转动180°刻度的铝制圆盘；二维坐标尺标有二维刻度。3.根据权利要求1所述的一种空间磁场测量仪，其特征在于:水平轴、支架采用塑料制成，其余部件采用铝或铜材料制成。【文档编号】G09B23/18GK203520718SQ201320356603【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年6月18日 优先权日:2013年6月18日 【专利技术者】侯素霞, 罗积军, 张清华, 吴焱楚, 乔鹏, 刘朝山, 李育新 申请人:中国人民解放军第二炮兵工程大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空间磁场测量仪，其特征在于：将测量一维方向的磁场拓展到测量二维乃至三维磁场，由霍尔片、水平轴、支架、铜伸缩杆内杆、顶紧螺栓、铜伸缩杆外杆、铝转动盘内盘、铝转动盘外盘、底座、二维坐标尺构成；霍尔片镶嵌在水平轴上；水平轴通过支架安装在铜伸缩杆内杆上；铜伸缩杆内杆安装在铜伸缩杆外杆内，通过顶紧螺栓固定；铜伸缩杆外杆固定在铝转动盘内盘中；铝转动盘内盘放置在铝转动盘外盘中；铝转动盘外盘与底座粘接固定在一起；底座与二维坐标尺通过螺丝固定。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：侯素霞，罗积军，张清华，吴焱楚，乔鹏，刘朝山，李育新，
申请(专利权)人：中国人民解放军第二炮兵工程大学，
类型：新型
国别省市：陕西;61