小间隙磁场测量的外推方法

马益平，朱尤省，郑茂盛

（西北大学 物理学系， 西安 710069 ）

0 引言

磁场强度的测量方法有很多，测量仪器也各式各样，常用的有特斯拉计，磁通计等[1]。这些测量仪器有一个共同的特点就是仪器的探头有一定的尺寸，一般为毫米量级。因此要测量比探头还小的间隙内的磁场强度，这些仪器就做不到；比如发电机的转子与定子之间的间隙就可以做到0.5mm，0.3mm甚至更小，而特斯拉计的探头为毫米量级，其磁场强度的测量就无法实施。

目前的磁场测量方法主要有7种[2-3]。

① 力矩磁强计：简称磁强计。利用磁场的力效应测量磁场强度或材料的磁化强度。

② 磁通计和冲击检流计：用于冲击法中测量磁通及磁通密度。测量时，须人为地使检测线圈中的磁通发生变化。

③ 旋转线圈磁强计：在被测的恒定磁场中，放置一个小检测线圈，并令其作匀速旋转。通过测量线圈的电动势,可计算出磁通密度或磁场强度。测量范围为0.1毫特到10特。误差为0.1%～1%。也可将检测线圈突然翻转或快速移到无场区，按冲击法原理测量磁通密度。

④ 磁通门磁强计：由高磁导率软磁材料制成的铁心同时受交变及恒定两种磁场作用，由于磁化曲线的非线性，以及铁心工作在曲线的非对称区，使得缠绕在铁心上的检测线圈感生的电压中含有偶次谐波分量，特别是二次谐波。此谐波电压与恒定磁场强度成比例。通过测量检测线圈的谐波电压，计算出磁场强度。

⑤ 霍耳效应磁强计：半导体矩形薄片放置在与薄片平面垂直的磁场（磁通密度为B）中,若在薄片的相对两端面间通以直流电流I,则在另两端面的相应点间产生电动势E(即霍耳效应)。……