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文档简介

1、8000系列高斯/特斯拉计 第一部分 引言表1-1 8010型高斯计功能列表磁感应强度测量自动调整范围及归零校正功能DC / AC 测量范围最高可到50KHz自动校准单位是高斯(G),特拉斯(T),安培/米 A/m,奥斯特(Oe)霍尔探头温度补偿功能用户界面大型TFT彩色液晶逆光显示器前面板快速激活常见命令功能其他功能通过图像菜单系统激活鼠标及键盘支持 (将来可用USB接口扩展)支持功能模拟及数字滤波可在大的领域内观察相对小的波动信号峰谷的快速变化脉冲、最大/最小读值计算功能通过/失败输出使用分类器(目前还不支持)远程操作及通讯RS232C 连接端子 标准9 针D型连接端子通信协议:SCPI1

2、999通信协议 IEEE1987.2 w 外部适配器(目前尙不支持)通信协议:IEEE-802.3u数据连接层 、TCP/IP传输、网络层协议以太网标准 RS-45接口(10/100 MHz以太网端口)双USB 2.0兼容的接口通过USB驱动器固件更新信号输出校正及未校正模拟输出+/- 3V 和+/-10V的可选择的范围波形或者功率信号选择矢量总和输出(8030模型具有)备用模拟输出(目前尚不支持)探头样式横向和轴向温度补偿低,中和高磁场标准和超负载软件在线固件更新HTML 用户远程接口(目前尚不支持)虚拟仪器驱动程序(正在开发)说明8000系列高斯计/特斯拉计利用霍尔探头测量磁感应强度,测量

3、单位是G、T、A/m、Oe。可以一个平衡状态及交互领域使用其测量磁感应强度;测量值可低于10Gauss (0.001 T)或超过30万高斯( 30特斯拉),在高达50 kHz的频率测量下,具有极高的精度和分辨率。通过高斯计内的数据对每个通道进行标准化及线性化。当探头的温度发生变化时,通过温度补偿霍尔探头,设备可以校正其中的错误。用户界面显示面板高分辨率达到600480(像素),清晰的TFT 彩色LCD 显示屏。操作者可以自己调节显示器和仪器的字体大小,这样使操作者更容易观察屏幕信息;可以使用前面板快速启动,每条通道都拥有自己独立的设置键。此外每个按键上都有背景光,当工作时显示其处于工作状态。其

4、他一些常用功能通过菜单系统操作使用;说明注意:每个通道独立运行并且具有以下特征;自动设置范围基于目前被测量的磁感应强度可手动选择四个测量范围或仪器自动选择最佳范围。校零归零功能使用户消除探测器附近的(包括地球带来的)或者电器设备产生的不利磁场。“零通量室”是仪器其中的一个配件,可以保护探头使在操作过程中不受外部磁场影响。保持功能保持功能使得设备可以“保持”,使得显示器显示测量到的最高及最低磁感应强度;保持功能包括捕获脉冲快速变化时的波峰和波谷,计算信号缓慢变化时的最大和最小的值。相对性另一个功能,称为“相对模式”,允许大幅度的读数受到抑制,这样小的变化在更大的领域可以直接观测到。更新间隔读数更

5、新间隔可以自己调整。调整到短的更新间隔时,此感应强度的快速波动可以观察到;长的更新间隔在测量磁感应强度时提供更高的分辨率及稳定性;模拟输出每个通道可以从标准BNC连接器提供了一个修正和未修正的模拟输出信号。修正后的输出信号经过霍尔探头和仪器补偿温度及消除频率变化的影响,以及非线性计算后的输出的信号。未修正的信号输出及修正后的信号输出都提供一段波形或者记录输出数据,并伴有3v和10v的满刻度的输出范围;修正输出刻度到9.9v,有效增量为0.1v(可调节刻度当前不支持)。单独的BNC输出,与探头输入通道无关,提供模拟输出矢量总和(仅8030型具有)及空闲的模拟输出(空闲模拟输出当前不支持)。这些输

6、出可以连接到电压表,示波器,记录器或外部模拟数字的变换器。模拟过滤器模拟滤波器模式可在交流模式时帮助过滤交流电信号带来的干扰频率。这些滤波器影响显示的读数以及模拟输出;字段分类器用户可以使用“分类器”给磁感密度定义一个最大最小值,使其能够快速的测得一个磁场的状态。设备能够指出当前值是小于、在其中或者大于预先定义的范围。相同的信息提供使用,一般开关闭合采用一个通用标准的15针“D”型母连接器 (目前还不支持这个功能,未来的固件版本可支持)。远程操纵远程操作通过标准9 针D型RS-232 连接端子或RJ-45标准的以太网连接器(10/100 MHz以太网端口)。8000系列高斯计可以远程操作及远程

7、读取磁感应强度,其他的一些信息可以用远程计算机或PLC获取。命令以普遍接受的SCPI-1999标准协议为基础。附件该仪器是附带一个“零通量室”,用于屏蔽的探头不必要的字段信息,使其归零。另外提供一个优质便携包用以保存 零通量室,探头和其他配件或工具。前面板前面板包含清晰的TFT 彩色LCD 显示屏、小键盘、USB接口以及探头连接器。前板说明(1) Display 显示面板 WVGA显示,600480(像素),清晰的TFT 彩色LCD显示屏(2) Standby Key 备用键 备用电源指示器(3) Menu Key 菜单键 菜单系统导航 (4) Enter Key 回车键 回车系统导航 (5)

8、 Range Key 键范围 选择固定范围及自动值域范围(6) Mode Key 模式键选择交流或直流磁场测量(7) Reset Key 复位键 使用保持功能复位最大/最小和波峰/波谷探测器(8) Zero Key 归0键 启动归零校正(9) Relative Key 相对键 激活/取消激活选对功能(10) Manual Key 手动开关 数字输入/菜单导航(11) Probe Connector 探头连接器 12针非磁性霍尔效应探头连接器(12) Hold Key 保持键 激活/取消激活保持功能(13) USB Ports Dual USB接口 双USB 2.0兼容端口 (14) Menu

9、Hot Keys 菜单热键 菜单导航和功能选择图1-1 前面板(8010 型)后面板后面板包含电源插口/保险丝座,模拟信号输出,通信端口,和冷却风扇通风口。后面板说明(1) Corrected Analog Output 校正的模拟输出 补偿的模拟输出电压信号,标准BNC连接器。(2) Uncorrected Analog Output 未校正的模拟输出 未补偿的模拟输出电压信号,标准BNC连接器。(3) Fuse Chart 保险丝图 指定适当的保险丝额定值(4) Ethernet Port 以太网端口 标准的RJ- 45接口( 10/100MHz的以太网端口)(5) Power Recep

10、tacle 电源插座 接受一个国际电力线路电缆插装(6) Cooling Vent 散热孔 应保持冷却风扇通风(保持干净)(7) RS-232 Port RS-232端口 RS-232串行通信端口。标准9 针D型连接端子。(8) Digital I/O 数字I / O标准15针“ D”型母连接器,分类操作开关闭合点(9) Auxiliary Output 辅助输出 辅助模拟电压输出。标准的BNC连接器图1-2后面板(8010型)机箱机箱配有侧把手,机箱的下面有2只脚 用于调节仪器的倾斜角。图1-3 该仪器在不同位置显示。8000系列仪表机架安装选项是可用的,允许仪器安装在设备机架上。咨询FW

11、Bell的销售代表了解更多信息。图1-3 设备不同位置应用分拣或检验材料的永久磁铁,特别是多极磁体。测试音频扬声器磁系统,电机电枢与定子,变压器分层堆叠,切环形磁芯,线圈和电磁阀。确定杂散磁场中医疗诊断设备的位置确定的电磁干扰源。定位焊接接头中的缺陷。金属材料的检验。3维域的映射。检查磁记录头。 设计新的磁性组件。第2章 说明书高斯计规格根据测量探头规格不同,表2-1a到表2-1c列出了3种不同类型高斯计的量程范围。在任何情况下,分辨率是其量程的1/300,000。表2-1a:低场强探头量程高斯(G)特斯拉(T)奥斯特(Oe)安培/米(A/m)300.000mG30.0000T300.000m

12、Oe23.8732(A/m)3.00000G300.000T3.00000Oe238.732(A/m)注释:低场强探头不能用于测量高于2高斯的场强。表2-1b:中场强探头量程高斯(G)特斯拉(T)奥斯特(Oe)安培/米(A/m)30.0000G3.00000mT30.0000Oe2.38732kA/m300.000G30.0000 mT300.000 Oe23.8732 kA/m3.00000kG300.000 mT3.00000 kOe238.732 kA/m30.0000kG3.00000 T30.0000k Oe2.38732 MA/m表2-1c:高场强探头量程高斯(G)特斯拉(T)奥斯

13、特(Oe)安培/米(A/m)300.000G30.0000 mT300.000 Oe23.8732 kA/m3.00000kG300.000 mT3.00000 kOe238.732 kA/m30.0000kG3.00000 T30.0000kOe2.38732 MA/m300.000kG30.0000T300.000kOe23.8732MA/m表2-2在232使用时的精确度(仅限仪器)显示和数字输出(最小速度)正确的模拟输出和数字输出(最大速度)不正确的模拟输出直流磁场精确度读数的0.05和量程的0.013V或10V量程的0.153V量程:读数的0.25%40mV10V量程:读数的0.25%

14、120mV直流模式下的交流磁场精确度N/A量程的2%直流100Hz量程的2%直流100Hz交流模式下的交流磁场精确度读数的2.0%量程的0.15%(20Hz-50kHz)3V或10V量程的2.0%(交流20到50Hz)见图2-1曲线图(典型)交流峰值精确度读数的5.00%N/AN/A不包括探头误差引用最小/最大持有采集时间:直流模式:200mS;交流模式:200mS峰值和谷值持有采集时间:直流模式:2mS;交流模式:200S温度系数:读数的0.02%1更新速度:显示:5/s(最大);以太网和RS-232输出:100/s(最大)正确的模拟输出噪音(3V输出量程和500Hz的过滤器):所有范围:2

15、mVrms(35mV p-p)不正确的模拟输出噪音(3V输出量程和500Hz的过滤器):300G、3KG、30KG量程:50Vrms(10mV p-p);30G量程:2mVrms(20mV p-p)温度范围:操作:0-70;储存:20-60相对湿度范围:0-35,35时80%的相对湿度模拟输出阻抗:100 Ohms模拟输出连接器:标准BNC同轴插拔头模拟输出缩放比例:直流模式:3V或10V标准,以0.1V为度量在0.1V到9.9V之间调整;交流模式:3Vrms或10Vrms标准,以0.1Vrms为度量在0.1Vrms到9.9Vrms之间调整面板显示:高分辨率,600480像素,高亮逆光LCD显

16、示;尺寸:4.73.5英寸,11989毫米(宽高)供电电源:电压:100/120 220/240;频率:50-60Hz 或者 50-60Hz电流:1.0A(最大) 0.5A(最大) 尺寸:11.55.214.5英寸(加支架5.85英寸);292132368毫米(加支架148.6毫米)宽高厚重量:净重:11.5磅/5.3kg;运输:17.7磅/8.1kg达到规定精确度的准备时间:60分钟图2-1不正确的模拟输出的频率响应X轴为频率,Y轴为读数误差百分比通信电磁兼容应用注释RS-232和数字I/O之间的连接使用高质量的、双层屏蔽电缆。电缆长度不超过3米。超过3米的电缆如果没有足够的电磁干扰屏蔽可能

17、会引起过多的辐射或者受外部环境影响较大。串行端口:版本:RS-232C;连接器类型:9-pin “D”同轴连接器;电缆长度:最长3米;接受输入电阻:最小3K;接受电压限制:最大30V;传送输出电压:最小5V,标准的8V;波特率:9600;停止位:1,2;字符长度:7,8;奇偶校正:没有;信号交换:没有;标准支持:SCPI-1999;数字输入输出端口(可用于以后的软件版本)信号类型:固体继电器闭包;连接器:15-pin ”D”同轴连接器;开关电压:直流30V或交流最大值;开关电流:直流0.100A或交流最大值;使用状态电阻:最大25;操作时间包括反弹时间:最大3mS分类器连接低档3,11高档4,

18、12接地8直流+3.3V7直流+5V15图2-2 数字I/O连接器 15 pin“D”注释:直流3.3V和5V的连接器限制电流是100mA而且只能用于分类器逻辑监管信息:依从下面显示的欧盟官方手册上列出的规格:欧洲标准61326-1:2006 免疫IEC61000-4-2:2008 静电放电标准IEC61000-4-3:2010 辐射电磁场标准IEC61000-4-4:2004 电气快速暂态脉冲标准IEC61000-4-6:2008 传导标准IEC61000-4-8:2009 磁场标准IEC61000-4-11:2004 电压中断IEC61000-4-11:2004 电压跌落欧洲标准61326

19、-1:2006 辐射无线电干扰委员会11:2009(A1:2010) 射线和传导辐射污染标准标准服务仪器在运输之前已标准化。为了维持精确度,建议每12个月对仪器重新校准一次。有任何关于仪器校准的问题都可以联系美国太平洋科技公司,地址如下:电话:503-659-5999零通量室型号:YA-111;腔尺寸:长:50.8mm(2”)直径:8.7mm(0.343”);衰减:80dB到30mT(300G);作用:在校准和相关操作过程中将探头和外部磁场隔绝。第3章 探针概述 F.W.贝尔8000系列高斯计/特斯拉计的探针的设计几乎适合所有电器和机械的要求。模型可运用于横向的、纵向的和磁场强度很低的场合。探

20、针类型依据测量环境而定。标准的聚丙烯茎探针一般用于实验室或者需要轻放的环境,重型铝茎探针用于比较粗糙的环境。当探针使用的地方有物理空间限制的时候,探针的长度,外部直径(轴向探测)或者厚度和宽度(横向探测)是非常重要的。在横向探针中霍尔发生器安装在细平的茎中,而在轴向的探针中安装在圆柱形的茎中。最主要的区别是测量时的轴不同,如图3-2所示。一般的横向探针用于两个磁极之间的测量,例如扬声器、电动机和成像机器中。轴向探针经常用于测量线圈或螺纹管轴向区域的磁场。任何探针都可以测量物理空间限制很小的区域的磁场,例如地磁或者电磁干扰的调查。低场强探针具有很高的敏感度,用于测量地球磁场的映射变化或者铁制品出

21、现时的场强变化。小心拿放探针,不要弯曲或按压探针尖端以防损坏。探针种类很多种类的探针都可以用于8010系列的高斯计/特斯拉计。包括重型横向和轴向探针,标准横向和轴向探针,具有外露元素的标准横向探针,具有外露元素的弹性横向和轴向探针,以及低场强探针。所有这些探针在具有或没有温度补偿的时候都是可用的。所有标准探针都有一条10英尺(3.04米)的电缆,对于大多数的茎长都是可用的。表3-1列出了探针的测量范围和分辨率。表3-1 探针可测量的最大磁场和分辨率探针类型最大磁场强度分辨率低场强2G(200T)1G(0.1nT)中场强30kG(3T)0.1mG(0.01T)高场强300kG(30T)1mG(0

22、.1T)图3-1相当于是F.W.贝尔8000系列探针的订购指南,所有适合电气和机械规范的探针都可以订购。图3-1 8000系列探针订购指南探针内存每个探针的连接器内都有一个内存装置用于储存注册信息(模型号、序列号、校准日期等)和霍尔发生器的敏感度、线性度、频率响应和温度补偿等性能信息。通过模型号、序列号和电缆外壳上最大额定电压“30VRMS/60VdcMAX”的标签来区分每个探针。探针茎除了低场强探针,所有探针都有一个刚性的茎覆盖在探针上,用以在探针不工作时保护探针。建议储存探针或长时间不使用时用茎保护起来。如果探针茎损坏,将不可修复。温度影响所有的霍尔探针都具有一个最初的电气偏差,这将影响直

23、流磁场测量时的准确性。通过仪器上的“置零“按钮并不能消除偏差。但是,探针的偏差和敏感度会随温度的变化而变化。使用温度补偿探针可以减小这些影响。如果没有温度补偿可能会产生重大误差。一个标准的探针的直流偏差可达到0.1G/(10T/)。在执行“置零”操作之前最好使探针的温度稳定。置零操作将在第6章-磁通 密度测量中介绍。探针的敏感度随温度增加而减少。探针需要在常温下(23)校准。典型探针的敏感度随温度的变化是0.05。例如:23时读数为200mT,50时就可能减少为197mT。定位在一些应用场合需要将探针安装在固定的夹具上面以获得一个固定的探针位置。如果需要,不要夹在探针的茎上面,这样很可能损坏探

24、针,最好夹在铝探针上面。8000系列探针图3-2 霍尔探针配置第4章 设置安全指令普通:为了安全和正确的使用这个仪器,需要操作人员和维修人员必须遵照基本的安全程序加上安全警告和警告信息。如果安全保护机制损坏,仪器将不能工作并且不能保护意外的操作。例如,如果仪器不能执行或显示可见的损害,安全机制就会损坏。注意:除了输电干线之外,所有输入和输出的电压都不能超过20V。警告:打开盖子和拆除部件将暴露带电体和访问终端,可能会发生危险。警告:任何仪器内部的或外部的保护接地导体的终端或者不连接保护接地端子都会产生危险。注意:为了继续保护请更换相同类型的保险丝(IEC127 T型)。警告:霍尔探针是非接触测

25、量设备。探针不能接触超过30Vrms(峰值42.4V)或直流60V的表面。图4-1 探针电压警告注意:仪器可能含有铁成分将对磁场产生吸引。当在磁场强度大的区域操作时注意不要接通。警告!仔细阅读此部分8000系列高斯计/特斯拉计连接一个从90V到260V变化的通用交流电源。没有开关来选择主线电压,所以必须选择合适的保险丝。主线电压设置/熔断器面板按照以下说明来更换保险丝或调整合适的主线电压。1)见图4-2a这是电源线插座。设计成适合国际仪表化电源线。插座包含保险丝。拔掉电源线。在插座的右边有个槽。插入一个狭窄的螺丝刀打开检修门(只能在电源线拔掉之后检修门才能打开)。门从右向外打开。2)见图4-2

26、b直接拔掉保险丝。在高斯计的后面有一张保险丝表格,根据操作电压100/120Vac或220/240Vac的不同使用相应的保险丝。高斯计有个配套的保险丝工具包含有正确操作所需要的第二个保险丝。图4-2a 图4-2b 调整手柄见图4-3手柄在高斯计的另一边,可以很方便的提着高斯计移动。如下图所示,高斯计的底部有两个可伸缩的支架,可以很方便的调整前部面板的观看角度。注意:为了不损坏支架,在将支架向后折叠之前,需要将支架从之前锁定的地方拉开。图4-3 调整手柄和支架探针的安装和拆除见图4-4安装探针连接器,连接器内部的模匙就会与前部面板上的插座底部的孔槽连接。把接头插到不能插入为止。连接器就会锁定了。

27、没有扭锁所以不用扭转连接器。抓住颈圈拔出连接器,不能从连接器的背面拆除连接器。注释:不能在置零操作的时候安装和拆除连接器。更多关于探针的信息,见第3章-探针图4-4 安装和拆除探针开机按下面板上的standby(待机)按钮,见图4-5。对输入电缆发送供电请求之后,standby按钮上的LED灯显示红色,表明仪器处于待机模式并且可以供电。按下standby按钮打开仪器,LED灯显示蓝色,表示启动程序即将开始。按下standby按钮关闭仪器,几秒之后仪器关闭,LED灯再次变为红色。注释:仪器关闭之后,至少需等待3秒才能再次开机,确保程序的完全启动。图4-5 standby按钮位置软件初始化在启动时

28、,屏幕上出现OE标志和表明启动程序的状态栏。见图4-6,首先进行内部诊断,然后对显示器进行初始格式化。接下来处理所有通道的校准数据和探针的数据。这时屏幕可能显示“Configuring Probe”(配置探针)的消息。如果没有连接探针,屏幕就会出现“No Probe Connected”(没有连接探针)的消息。如果内部诊断失败,屏幕会显示错误信息,仪器会停止启动程序。如果内部诊断和初始校准成功,仪器就可以使用了。前部面板上的激活按钮灯亮并且显示当前磁通密度读数和状态。其他参数,例如量程设置、AC/DC、控制等都将初始化到仪器最后一次关闭时的状态。更多信息见第5章注释:为了达到额定精度,建议仪器

29、预热至少60分钟。图4-6启动屏幕第五部分 用户界面概述 对于8000系列的高斯计,其大多数功能特性都能通过面板按键来实现。而且每个探测输入通道都有自己的专用组键,来控制其常用的功能,其余的功能则通过菜单系统控制。本节描述了8000系列高斯计用户界面的布局,包括键盘布局和菜单分布情况。磁通密度的测量和函数运算的操作规则及一般注意事项将在第6部分测通密度的测量 这一节进行讨论。前面板及键盘8000系列高斯计面板上有两套键盘。一套是系统菜单,这些键包括“menu(菜单)”、“enter(回车)”和一排整齐排在显示屏一边的菜单热键。如图51(a)所示另外,每一个可用探头输入通道都有与之相配的一套键盘

30、。这套键盘包括:“范围(range)”“模式键(mode)”、“保持键(hold)”、“复位键(reset)”、“置零键(Zero)”、“手动调整键(manual)。如图5-1(b)所示 5-1(a)菜单键 5-1(b)通道键图5-1面板键集每个键都有一个背景灯,用来为用户指示该建是处于激活或可用状态。在某些情况下,某些键将闪烁表示一个特定的功能处于激活状态,或者提醒用户注意,防止仪表出错。8000系列高斯计的系统菜单使用起来非常直观。它的突出特点是使快捷键”与相应的显示屏上的菜单选择和功能联系。如图5 - 2所示,在显示屏右边,六个快捷键通过红色线与菜单选择相对应。当前的菜单或子菜单用蓝底突

31、出显示加以区别。 图5-2 菜单样式选择菜单目录,只需按下相应的菜单热键。要回到之前访问过的菜单,按“菜单”按钮。按“菜单”按钮多次即可返回显示的主菜单。表5-1菜单键操作表述键操作快捷键Hot Keys选择菜单菜单Menu恢复上一级回车Enter确认菜单系统中可以访问每个被选择打开的子菜单,进入需要修改功能列表。在这地方你可以选择合适的仪表参数。被选择的参数将以黄色框架高亮显示。如图5-3是选择高斯计量程为30G的简单图像描述。图5-3 菜单选择样例注意:不同的仪表型号菜单的选择路径有所不同,上图虚线框中标出型号8030和8010高斯计的不同选择路径。专用菜单屏一些菜单选择可以进入专门的菜单

32、屏幕。例如the MainSystemFirmware Update(软件升级) 和 theMainSystemNetwork Configuration menus(网络配置菜单)将弹出以下屏幕,如图5 - 4。 图5-4 专用菜单屏完整的8000系列高斯计菜单系统如图5 - 5所示。图5-5 8000系列高斯计菜单图谱第六部分 磁场强度的测量概要:本节详细描述现场操作时,8000系列高斯/特斯拉计的功能特性。包括注意事项、技术信息以及指令说明。关于用户界面的讨论, 见第5部分用户界面。 测量单位测量单位设置后,该单位会应用于整个高斯计,不会出现一个通道和另一个通道单位不同的现象。测量后测量

33、单位将作为测量数据的部分被显示在测量数据的后面。表6-1列出了每个参数的可选单位。表6-1 参数可选单位对应表参数(Quantity)单位(Units)磁通量Flux Density高斯Gauss ( G)特斯拉Tesla (T)奥斯特Oersted (Oe)安培Ampere / meter (A / m)温度Temperature华氏温度Fahrenheit (F)摄氏度Celsius (C)开尔文Kelvin (K)角度Angle度Degrees (deg)弧度Radians (rad)时间Time (Frequency / Period )赫兹Hertz ( Hz )秒seconds (

34、 Sec )设置单位改变单位步骤:1) 在主菜单(main),选择单位菜单(UNITS);2) 选择每个变量,按快捷键选择需求的单位;3) 按菜单(Menu)键返回主界面。图示如下:磁感应强度读数包含五或六位数字、一个小数点、极性标识符和度量单位,参见图6 - 1。在直流操作方式下,极性是表示“+”或“-”。这个极性信息不会出现在交流模式,除非相关模式启用。相对模式的操作将在本节后面讨论。注意:在直流模式下显示的读数代表该磁场的有效值。图6-1 磁场强度读数实例polarity indicator 极性指示器该仪表能根据用户需求选择性提供磁场强度的四个测量量程中的一个,或者它可以被编程来自动选

35、择最好的磁场强度测量范围。可用的量程列在第二节规格说明书中。每个提供的范围相差十倍,其测量范围取决于探头类型。最低的量程提供了最精密的分辨率而最高的量程允许测量更高的磁场强度。设置磁场强度测量范围1) 在主菜单(Main)中,选择通道间(Channel Keys),然后选择量程(RANGE),其将进入量程菜单参数栏。2) 通过上述操作选择所需量程。如下图图示所示:量程自动选择模式在自动选择模式下,量程自动上调一个级别,如果实时测量数据高于现有量程的90%,反之,如果低于现有量程的8%量程将自动下调一个级别。注意:当“Auto”没显示在测量范围指示线上,表示通道处于手动模式。超过量程的情况出现以

36、下情况表示视数会超过量程:在该量程的下,仪表处在手动量程模式或自动量程模式,被测磁场强度视数是此时量程的110%。当读数超过所选择的量程时,仪表显示屏显示“OverRange”取代该磁感应强度的读数。此时,我们应从新选择更大的量程。如果该量程已是该仪表的最大量程,说明磁感应强度太大,超过了该仪表和探针的测量范围,我们应该跟换仪表或探头。注意:在直流操作模式下,由于此时磁感应强度极性的显示,促使在超量程的条件下,使得“OverRang”显示在显示屏的左边。测量模式的选择8000系列高斯计既可以测量直流磁场又可以测量交流磁场。测量直流磁场强度时,高斯计必须置于直流模式,相反测量交流磁场要把高斯计置

37、于交流模式。被激活的模式显示在显示屏的右上角,指示出高斯计是处于直流模式还是交流模式。改变测量模式方法:1) 按通道键(the channel keys),再选择模式菜单按钮(Mode)。2) 通过系统菜单,选择所需模式。如下图所示在直流模式,交流分量的存在会导致读数的不稳定。如果交流分量和直流分量合并后的峰值大于电气仪表的量程,尽管直流分量是在量程之内,一个超出范围的警示将显示在显示屏上。在这种情况下,如果量程自动选择模式被用,将会促使仪表出现不稳定。交流信号可以通过观察模拟输出来识别,或者用交流模式去检测交流分量的大小。模拟输出将在这一节的后面讨论。磁场强度可能既包含直流分量又包含交流分量

38、。但是在交流模式下,磁通量的值是除去直流分量的波的实际有效值。频率的测量高斯计在交流模式下,将会在频率指示线上显示交流场的频率和周期。如图6-3图 6-3 指示线上的频率/周期注意:根据在单位菜单中的选择,周期和频率的显示可能不同。交流模式中的频率补偿用频率补偿可以获得更精确的交流测量值,而且要求交流场的频率不低于5HZ,根据不同的量程范围,其测量值应大于其要求的最小值(Minimum Magnitude)。表6-2 保证准确测量的最低值量程最低值低场探头中场探头高场探头300.000mG(30.0000T)30.0000G(3.00000mT)300.000G(30.0000mT)满量程的2

39、0%3.00000G(300.000T)300.000G(3.00000mT)3.00000kG(300.000mT)满量程的6%N/A3.00000kG(300.000mT)30.0000kG(3.00000T)满量程的4%N/A30.0000kG(3.00000T)300.000kG(30.0000T)满量程的2%如果被测磁场小于显示在表6-2第四列中的“最低值”,仪表可能不能精确测量磁场的频率,甚至导致严重错误,以致不能满足实验精度。交流模式下的模拟滤波在交流模式下,仪表必须选择表6-3中的四个模拟过滤器中的一个。这些过滤器会影响仪表的读数和模拟输出结果。表6-3所示中的高频过滤器表征了

40、8000系列高斯计的频带宽度。其他的过滤器可以用来缩小或集中模拟放大器的频宽,以减少噪音或其他信号的干扰。在仪器内部使用这些过滤器,能更好得获得数据样本和平均数。精确的数据使得计算结果更准确,从而读数也会相应接近实际有效值。为了避免产生不必要的错误,我们应该避免使用的输入频率接近滤波器的限制频率。如果输入频率处于或接近限制频率将会限制仪器内部修正因子的效果。表6-3 交流模式下的滤波器选择滤波器频宽高频20Hz到50kHz中频20Hz到10kHz低频20Hz到500HzX低频1Hz到500Hz设置模拟滤波器选择模拟滤波器1) 导航系统菜单选择期望的通道,然后选择交流频率设置,选择合适的滤波器。

41、校零概述仪器“校零”是获得精确磁场强度的最重要的一个步骤。理想的霍尔效应传感器在没有磁场的情况下示数应输出为0,但是现实中仪器的示数取决去材料、结构、温度等参数。因此,即使在没有加外部磁场的情况下,大多数霍尔效应传感器都会产生一些输出 。这将被仪器误认成为一个磁场信号。同时,闭合电路在仪器中也会产生一个磁场信号,即使没有其他磁场信号输入。这也将被仪器解读成为一个外部磁源。最后,仪器测量实际场时,这些磁场,电动机产生的、永磁铁产生的、地磁场等(约0.5G即50T)将被仪器误测,产生误差显示在显示屏上。不论仪器处在交流模式还是直流模式均要校零。在直流模式下,校零要手动调整。当校零位开始,仪器便分别

42、再AC和DC模式下执行校零。在每个模式下都要注意该模式下的操作要求。注意:校零影响仪器的其他功能例如修正后的模拟输出及场的分类。其对未修正的模拟输出不影响。注意:手动校零入口咱不支持。校零在大多数情况下,在校零前让探头远离外部磁场的干扰。和仪器配套提供的“零高斯腔”能够屏蔽高达30mT(300G or23.88KA/m)的磁场。最好在校零前把探头插入腔中。初始零位调整单通道调零: 1) 准备要校零的探头2) 按零件在合适的通道。所有通道的零位调整:1) 准备所有探测器调零。2) 按回车键,然后再按通道1的零键。通道将显示“Zeroing”信息,同时屏幕上一个倒计时显示时间,时间到0时表示调零完

43、成。一旦开始调零,就必须使整个调零过程完成。在这期间,所有的控制功能被禁用除了电源开关。在归零过程中当一个通道被校零之后,其余通道将停止运行。但是没有丢失其的零点信息。基本交流模式下调零过程持续将近60秒钟,更高的交流模式接近2分钟。处理探头时要小心,不要弯曲,也不要用力压探头尖端,防止损坏探头。一些情况下,用户可能希望在调零过程中使探测器暴露在一个特殊的磁场中。例如,把探头放在地磁场中调零。这将取消地磁场对所测磁场的影响。如果调零时所处的磁场超过仪表的量程,仪表就不能测量比其低的磁场。校零提示仪表通过在前面板闪烁适当的零键来通知用户调零。下列条件的出现将会提醒用户调零。l 打开仪表;l 把探

44、针插入仪表;l 从探针插入仪表,距离15分钟后;l 打开仪表60分钟后;l 自从上一次调零,仪表内部温度降了5C后(仅应用预热完成60分钟之后)。开始校零在一个通道中校零3) 准备校零探头;4) 在适当的通道按下调零键。在所有通道校零(仅在8030中)3)准备对所有探头校零;4)选择主菜单上的所有通道,然后按下调零按钮。这时通道会显示调零进行“Zeroing in Progress”中,一个树状条指示调零状态。一旦调零开始,就必须执行完成。调零过程持续将近2分钟。手动调零(目前暂不支持)这种特性允许用户设置一个基准点到一个特定值而不是零点,或者在执行调零之后再做一个精确的调整,一直调整到目标基

45、准点。手动调整基准点:1) 准备调零探针;2) 选择期望的通道,进行手动调零。将来的仪器读数都要加上(或减去)这个基准点。注意:手动调整只会影响此时的量程。对于其他量程,要重新调整。要调整仪表读数的更新时间间隔。大的时间间隔允许被测磁场强度的急剧波动。而更新时间间隔短具有高的分辨率、精确度、以及稳定的磁场强度视数。更新速度如表6-4表6-4 更新速度5次/秒2次/秒1次/秒0.5次/秒设置更新速度1) 在主菜单中,选择“显示DISPLAY”;2) 选择“更新速率Update Rate”;3) 选择期望的更新值。如下图所示:保存功能在一些应用下,用户需要保存一些读数,那些要不大于以前的所有读数(

46、MAX hold)要不小于以前的所有读数(MIN hold)。同时有时需要捕获快速变化的脉冲磁场的峰值(PEAK Hold)和波谷值(VALLEY hold)。保存功能将保持他们的示数直到用户对仪表重设。最大最小值保持功能描述最大最小值 保存功能是有用的在测定一段时间内磁场的最大值和最小值。这些最小值和最大值使用的数据是仪器对变化慢的磁场信号算术平均后的结果。最大保存功能保存的读数在算术上比以前所有数据都大。例如读数.大于.或.。最小保存功能保存的读数在算术上比以前所有数据都小。例如读数.小于.或.。波峰波谷保持功能描述波峰和波谷保存功能是跟踪磁场的快速变化如磁化脉冲。不像最小和最大保持功能,

47、波峰和波谷保存功能没有被仪表算术平均处理。他们代表着被仪器捕获的磁密度波形的极值。在交流模式下,模拟滤波器的选择影响波峰波谷的保存操作。降低频宽、扩展取样率将降低仪表捕获快速变化磁场信号的能力。在数值上,波峰保存功能保存的数据和最大值保存功能相同。仪表在其相应时间内保存的数据也大于以前的的所有示数,例如读数.大于.或.。在数值上,波谷保存功能保存的数据和最小值保存功能相同。仪表在其相应时间内保存的数据均小于以前的的所有示数,例如读数.小于.或.。注意:波峰波谷保存功能不可用于矢量显示。(仅在)设置保存功能在每一个通道的保存菜单()中设置,而且能够用通道键在前面板激活和重设。所有的不同的可用保存

48、功能在上面显示。激活的保持功能以黄色框边高亮显示。使用保存功能激活解除保存功能1) 按通道键上的保存键;2) 用通道菜单去激活保存功能。注意:用保存菜单激活矢量保存功能是仅有的方法。(仅在8030)。保存键和重置键可以用来指示是否激活了保存功能。再一次按下保存键将解除保存功能。 重设保存功能:1) 在保存功能被激活的情况下,按重置键(RESET);2) 用保存菜单重设菜单键。注意:保存功能会自动重启当他们被激活的时候。(也就是说持有的读数不被保存当保存功能被解除激活时)。相对模式允许未来所有的读数减去特定的那个磁场强度。因此未来所有的读数都是相对与那个值的值”。例如如果相对值是+ 100.0高

49、斯,现在磁场强度是+ 112.0高斯,实际的显示值将是+ 12.0高斯。如果通量密度下降到+ 77.0高斯,实际的显示值为-23.0。因此,相对模式允许直接显示相对于给定磁场强度的变化值,无论是直流(dc)还是交流(ac)。有两种方法来生成一个相对值。当按下面板上的“REL”通道键,仪表将自动打开相对特性,他将使用当时测得的磁场强度的读数作为相对值。或者,您可以指定来自通道相对菜单(channels relative menu)的一个预先确定的值,然后去激活和设置仪表的手动相对特性。(注意:目前暂不支持功能手动相对特性)在多数情况下,用户相对于执行相对操作,可能更喜欢通过遮蔽探头免受所有外部磁

50、场的干扰校零操作。和仪器伴随提供的“零磁场室”,是完全有能力高达30mT的外部磁场(300G或23.88 kA / m)。在相对操作开始前只要把探针简单地插入到零磁场腔室即可。处理探头时要小心,不要弯曲,也不要用力压探头尖端,防止损坏探头。相对模式和交流模式操作在正常操作,交流下的读数不显示极性,他们代表着磁场强度的有效值。然而对于相对模式,极性指示测量的交流场是大于还是小于相对值。例如,如果相对值是100.000高斯交变磁场,测量的磁场强度是90.000G交变磁场,显示阅读为-10.000 G。注意:在交流模式下,相对值必须是正值,而相对相对值的相对读数可以为正也可以为负值。注意:如果探针断

51、开连接,仪器被关闭,返回上操作,或者在交流和直流模式下切换,这时相对模式将被取消。相 对 模 式 自动相对模式-前面板(连续的) 在自动化模式中,探针所测实时流量密度作为相对的数值使用。 将实时流量密度作为相对值使用: 1)选择交流或直流模式 2)按下“REL”按键 “REL”键将被按亮表明相应的函数是被启用的。“相对数值指标”显示的数值是在按下相应键之前的当前流量密度,如图6-5。当前流量密度值的读取应该会出现一个值为零。所有从当前点读取的都是相对的,而不是绝对的。从未来的读取中去除相对值。在相对模型中, 读取的零值表明正在测量的实际流量密度与相对值是相等的。 Rel: 1.23456G F

52、igure 6- 5 Relative Value Indicator 激活相对模式:1) 按下“REL”键相对按键背后灯光将熄灭,相对值显示也将消失。所有当前点读取的数值此时都是绝对的。自动/手动相对模式-菜单系统(目前不支持手动模式) 有的情况下,你也许希望预设一个相对的数值。可以从菜单系统中设定精确的相对值。从菜单系统中预设一个相对值:1) 选择交流或直流模式2) 从主菜单导航到通道设置(8010)或通道(8030)3) 选择相对4) 选择手动或自动从测量屏幕中调整相关值一旦设定了相关值,不管从前置界面还是从相对界面,它的值也许可以通过“手动调整”按钮进行调整。右侧手动调节按钮将加入相对值,左侧手动调节按钮将减去相对值。矢量和(仅8030)除了三个标准的菜单通道之外,矢量的总和致力于向量的测量。由此产生了对巨大的三个通道向量和和相对矢量角度的计算、显示,并提供了一个修正的模拟输出。模拟输出稍后在这部分介绍。

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