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高斯计测量单位(高斯计的测试精度)

2023-11-20 21:17:01科技帅气的蚂蚁
精确度的概念作为测量磁场强度的测量仪器,高标特斯拉计的精度尤为重要。精确度测量精度是指在相同条件下重复测量后,测量值之间的一致性(

高斯计测量单位(高斯计的测试精度)

精确度的概念

作为测量磁场强度的测量仪器,高标特斯拉计的精度尤为重要。

精确度

测量精度是指在相同条件下重复测量后,测量值之间的一致性(符合性)程度。从测量误差的角度来看,精度反映了测量值的随机误差。精度高,不一定精度高。也就是说,如果测量值的随机误差小,系统误差不一定小。

准确性

测量精度是指测量值与其真实价值。从测量误差的角度来看,准确度反映了测量值的系统误差。准确度高,不一定精度高。也就是说,测量值的系统误差小,但不一定是随机误差。

准确性

准确度,也称为测量的准确度,是指测量值之间的一致性及其与真正的价值观,这是一个精度和准确度的综合概念。从测量误差的角度来说,准确度(精度)是测量值的随机误差和系统误差的综合反映。

在实践中,测量结果的评定考虑的是综合因素,只有在一些特定的场合才分别考虑精密度和准确度。一般来说,测量或测量仪器的精度一般是指准确度(精确度),也就是说,实际上,准确性已经成为准确性(准确性)。

探头对测量精度的影响

基于霍尔效应原理的特斯拉计(高斯计)广泛应用于磁场测量。高斯计由作为传感器的霍尔探头和整个仪器组成。其中,探头中霍尔元件的尺寸、性能和封装结构对磁场测量的精度起着关键作用。霍尔效应特斯拉计测量均匀恒定磁场的精度一般在5%-0.5%,高精度测量精度可达0.05%。但是对磁体表面不均匀磁场的测量远非精确。当不同仪器或同一型号的仪器、不同探头或同一探头的不同侧面测量同一磁体表面同一位置(应该说看起来是同一位置)的磁场时,显示的结果差别很大,误差可超过20%,甚至达到50%。以上不同有两个原因:霍尔元件的封装位置不同。

不同探头中霍尔元件的封装位置不同,或者元件不在探头两侧中间。

在均匀的磁场中,这些探针赢了感受不到因位置变化而产生的磁场变化,测量数据不会不会因位置不同而带来误差。当用不同的探头测量磁铁表面发散不均匀的磁场时,虽然表面看起来是放在同一个位置,但内部霍尔元件并没有感受到同一个位置的磁场,磁场值不同,测量结果当然也不同。参见不同磁铁的磁场图。

通常,对于径向探头,厚度越小,内部霍尔元件离表面越近,被测表面上的磁场读数越大。用超薄探头测量表面磁场时,读数可以比常规探头高出20%以上(被测磁体尺寸越小,磁体表面曲率越大,表面磁场越不均匀,测量数据差异越大)。但是,无论多细的探头,其内部磁场敏感部分与磁体表面之间总有一段距离,不可能为零。因此,无法测量真实的表面磁场。只能说,使用的探头越细,读数越能反映磁体的表面磁场。

霍尔元件的敏感区域大小不同。

在不同类型的霍尔探测器中,封装的霍尔元件的敏感区域具有不同的尺寸。

早期的霍尔元件,如锗、硅霍尔元件,尺寸一般为422,也有632、842、,最小为1.51.52。这个霍尔元件的有效敏感面积基本上就是元件本身的大小,面积很大。如果用这种霍尔元件来测量磁力线发散、磁体边角或多极磁化的小磁体的表面磁性,只能反映穿过元件表面的磁感应强度的平均值,必须小于该区域的最大值。

如果使用敏感面积小的霍尔元件,如砷化镓霍尔元件,其敏感面积的有效面积约为0.1 0.1 ~ 0.2 0.2 2,比霍尔元件的面积小得多。这种霍尔元件更能反映地表磁场的场分布,测得的最大值更接近该区域最大磁感应强度的实际值。从前面的分析可以看出,表面磁场的实际值(即真实值)可以根本无法用霍尔效应法测量。也就是说,不可能找到一个统一的、通用的地表磁场的震级标准。只能想办法测量更接近地表的磁场实际值。