振动样品磁强计的原理-中国计量科学研究院磁性测量室.PDFVIP

：本文为中国计量科学研究院磁性测量室所撰写！联系振动样品磁强计的使用及样品测量请：， 振动样品磁强计的原理 如果将一个开路磁体置于磁场中，则此样品外一定距离的探测线圈感应到的磁通可被视作外磁化 场及由该样品带来的扰动之和。多数情况下测量者更关心的是这个扰动量。在磁测领域，区分这种扰动与 环境磁场的方法有很多种。 如，可以让被测样品以一定方式振动，探测线圈感应到的样品磁通信号因此 不断快速的交变，保持环境磁场等其他量不做任何变化，即可实现这一目的。这是一种用交流信号完成对 磁性材料直流磁特性测量的方法。因为在测试过程中，恒定的环境磁场可以直接扣除，而有用信号则可以 通过控制线圈位置，振动频率、振幅等得以优化。 振动样品磁强计 （VSM）正是基于上述理论。VSM 是一种高灵敏度的磁矩测量仪器。它采用电磁 感应原理，测量在一组探测线圈中心以固定频率和振幅作微振动的样品的磁矩。对于足够小的样品，它在 探测线圈中振动所产生的感应电压与样品磁矩、振幅、振动频率成正比。在保证振幅、振动频率不变的基 础上。用锁相放大器测量这一电压，即可计算出待测样品的磁矩。 -9 2 VSM 可以实现很高灵敏度的测量，商业产品的磁矩灵敏度往往好于 10 Am , 精确地调 样品与 - 12 2 线圈的耦合程度可以使这一参数低至 10 Am 。另一方面，用 VSM 进行磁矩测量的范围上限能够达到 2 0.1Am 或更高。 3.1.1 振动样品磁强计原理 假设一个小样品具有磁矩m 并可被等同为一个点，并将此样品放在一个半径为R 的测试线圈平面 上，我们将此样品看作一个偶极子处理，即一个小环形电流，其电流强度为im ，面积为a，因此m ai 。 m 以探测线圈为原点，设偶极子所在位置为 （x , y ）,我们再假设在测试线圈中同时存在一个电流i ，此时这 0 0 s 两个环形电流可认为互相耦合。类似于互感器，它们之间具有互感系数M ，两者之间的磁通为： Mi ms s 或 Mi ， 前者为从线圈链向磁偶极子的磁通，后者相反。 sm m 探测线圈在磁偶极子处产生平行于z 轴的磁感应强度B (x , y ) 。 这里我们定义一个重要的特征参 z 0 0 数——探测线圈常数k(x , y ) = B (x , y ) / i 。从线圈链向磁偶极子的磁通还可以写为 B (x ,y )a ，则 0 0 z 0 0 s ms z 0 0 互感系数为： PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 ：本文为中国计量科学研究院磁性测量室所撰写！联系振动样品磁强计的使用及样品测量请：，