如何選擇霍爾探頭

霍爾探頭概述：

選擇探頭需要考慮的特性：一個(gè)霍爾探頭的選擇也許是困難的，重要的是決定隨后的高斯計(jì)選擇。選擇不合適的探頭可能導(dǎo)致精度不準(zhǔn)確或，甚至更壞的是昂貴的損壞Lakeshore提供一系列的高斯計(jì)探頭用于各種磁測(cè)量應(yīng)用。Lakeshore探頭的精度和交替性是工廠標(biāo)定的。Lakeshore標(biāo)定的探頭特征是在探頭接頭內(nèi)可編程只讀內(nèi)存，以便標(biāo)一數(shù)據(jù)由儀器自動(dòng)讀取。如果您有什么問(wèn)題請(qǐng)和我們聯(lián)系，我們可以引導(dǎo)您進(jìn)行選擇。Lakeshore也可以為客房定制探頭來(lái)滿足客戶特寫應(yīng)用要求。

1、選擇一個(gè)匹配的探頭。不要求購(gòu)買比實(shí)際需要精準(zhǔn)度更高的，磁場(chǎng)量程更大或更弱的探頭。
2、探頭越細(xì)越脆弱，盡量避免選擇一個(gè)容易損壞的探頭，不僅不要求，而且將來(lái)用不到的應(yīng)用。舉個(gè)例子，避免使用一個(gè)器件裸露的探頭，比如使用MFT-3E03-型號(hào)測(cè)量普通磁場(chǎng)。一旦桿或傳感器被損壞了，探頭是無(wú)法修復(fù)的。
3、金屬封裝的探頭，比如MMT-6J08和MMA-2508型號(hào)的，對(duì)霍爾傳感器具有良好的保護(hù)，銅桿的橫向探頭比鋁制的探頭更堅(jiān)固，具有保護(hù)。
4、使用鋁桿橫向探頭時(shí)要謹(jǐn)慎，比如MMT-6J08-型號(hào)測(cè)交流磁場(chǎng)。桿材料的渦流會(huì)影響讀數(shù)精度。交流磁場(chǎng)測(cè)量的上等選擇是MNT-4E04-型號(hào)的環(huán)氧玻纖桿的探頭。
5、每個(gè)型號(hào)的探頭都有幾個(gè)桿長(zhǎng)，用戶喜歡的或測(cè)試裝置的尺寸決定了最終的選擇。桿越長(zhǎng)就越容易受到意外彎曲（在許多事件中雖然不是災(zāi)難但是很麻煩）。桿的長(zhǎng)度不影響性能。
6、知道了數(shù)據(jù)表上顯示的探頭內(nèi)有效面積的差異，一個(gè)霍爾探頭會(huì)指出所感應(yīng)到的總有效面積的平均磁場(chǎng)值。因此，在測(cè)量高梯度磁場(chǎng)穿過(guò)傳感器寬度時(shí)，選擇最小的有效面積是可行的。小心脆弱規(guī)則（2）。
7、Lakeshore高斯計(jì)探頭展示了不同的磁場(chǎng)范圍，這個(gè)磁場(chǎng)范圍將提供有效讀數(shù)。請(qǐng)查看右邊可用范圍的技術(shù)參數(shù)表和表格。
8、比如標(biāo)準(zhǔn)探頭結(jié)構(gòu)中沒(méi)有適合您需要的，Lakeshore可以提供定制探頭來(lái)匹配您對(duì)物理，溫度和精度的要求。聯(lián)系我們提出您詳細(xì)的特定要求。

• 數(shù)量級(jí)：
  霍爾疚探頭所涵蓋的操作量程3到5個(gè)數(shù)量級(jí)。操作超出了這個(gè)磁場(chǎng)范圍會(huì)有性能上的損害，經(jīng)常包括較大噪音或分辨率
  降低。選擇正確的探頭型號(hào)在想要的測(cè)量范圍內(nèi)保證性能。

• 高穩(wěn)定性（HST-1，HST-2，HST-3，HST-4）
  大到350kG1（35T）的高磁場(chǎng)量程，當(dāng)磁場(chǎng)超出了其他探頭型號(hào)的極限的時(shí)候，使用高穩(wěn)定探頭。他們的低磁場(chǎng)性能輕
  微降紙，具有50mG（5μT）的小靈敏度。HST探頭本身比其他探頭具有更穩(wěn)定的溫度，當(dāng)預(yù)計(jì)有大的溫度起伏時(shí)應(yīng)該使
  用它。它們具有多種桿的形狀。

• 高靈敏度（HSE和HSE-1）
  高靈敏探頭是普通的用于磁場(chǎng)測(cè)量的。在高達(dá)35KG2（3.5T）的磁場(chǎng)中有效操作，具有的靈敏度。在低磁場(chǎng)，靈
  敏度能低于5mG（5μT）。由于他們具有相對(duì)比較小的靈敏區(qū)，便于許多應(yīng)用，HSE探頭和HST探頭的形狀是一樣的。
  

• 超高靈敏度
  超高靈敏度探頭用于低數(shù)量級(jí)大體積磁場(chǎng)是有效的，這種探頭具有低磁場(chǎng)分辨率0.02mG（2nT）。UHS探
  頭或伽馬探頭是理想用于測(cè)量邊緣磁場(chǎng)或地磁場(chǎng)變化。磁場(chǎng)強(qiáng)度超過(guò)30G的不宜使用。UHS探頭比其他探頭，并有一個(gè)
  很大的有效面積，使它們不適用于小體積磁場(chǎng)或狹小的空間。

  1、350KG和型號(hào)475、455、425，
  300KG范圍和460、450、421；
  2、35KG和型號(hào)475、450、425，
  35KG范圍和型號(hào)460、450、421

輻射對(duì)高斯計(jì)霍爾探頭的影響

HST和HSE探頭使用的是高雜質(zhì)砷化銦材料。HST材料是2個(gè)中含雜質(zhì)更高的材料，因此輻射影響較小。關(guān)于高雜質(zhì)砷化
銦霍爾發(fā)生器的一些總說(shuō)明如下：

• 伽馬輻射似乎對(duì)霍爾發(fā)生器幾乎沒(méi)有影響。

• 質(zhì)子輻射大于10Mrad的會(huì)引起小于0.5%的靈敏度的變化。

• 中子累積輻射（＞0.1MeV, 1015per cn2）會(huì)引起3%到5%靈敏度的降低。

中子累積輻射（＞0.1MeV, 1015per cn2）會(huì)引起3%到5%靈敏度的降低。

方向：
選擇探頭時(shí)，獲取磁場(chǎng)是挑戰(zhàn)的一部分。磁場(chǎng)方向指出基本的探頭形狀選擇橫向還是軸向。其他變化使用少，具有挑戰(zhàn)性的應(yīng)用。下列是HSE型和HST型探頭的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，UHS探頭需要特殊包裝，這里不做詳細(xì)說(shuō)明。

橫向：
橫向探頭，常見(jiàn)的是矩形，測(cè)量磁場(chǎng)垂直于它們的桿寬。對(duì)于普通的磁場(chǎng)磁場(chǎng)很有用的，在磁場(chǎng)間隙中測(cè)量也是的。標(biāo)準(zhǔn)探頭有幾個(gè)桿長(zhǎng)和厚度。

軸向：
軸向探頭，通常是圓的，測(cè)量磁場(chǎng)垂直于它們的末端。它們也用于普通磁場(chǎng)的測(cè)量，但常用的測(cè)量是螺線管產(chǎn)生的磁場(chǎng)。標(biāo)準(zhǔn)探頭有幾個(gè)桿長(zhǎng)和直徑。

柔性的：
柔性探頭在桿的中間有一部分是柔軟的，的有效區(qū)域還是堅(jiān)硬的，有些裸露的。這個(gè)特征使它們明顯比其他橫向探頭更脆弱。柔性探頭僅選用于窄間隙的測(cè)量應(yīng)用中。

切向的：
切向探頭是橫向探頭設(shè)計(jì)的，測(cè)量平行于表面或者靠近表面的磁場(chǎng)。有效面積靠近桿尖，這些探頭是為特定應(yīng)用而準(zhǔn)備的，不應(yīng)選作用于普通橫向測(cè)量。

頻率：
霍爾效應(yīng)高斯計(jì)同樣適合測(cè)量靜態(tài)，直流磁場(chǎng)，或是周期的交流磁場(chǎng)，但是選擇合適的探頭，才能獲得更好的性能。

金屬桿：
金屬桿探頭是用于直流和低頻交流測(cè)量的不錯(cuò)選擇。非鐵金屬用作探桿是因?yàn)樗鼈儗?duì)易碎的霍爾傳感器具有保護(hù)，不會(huì)改變測(cè)量的磁場(chǎng)。鋁是最普通的金屬桿材料，但是黃銅也能用。金屬桿有一個(gè)缺點(diǎn)：當(dāng)他們置于交流磁場(chǎng)中時(shí)，內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生渦流，這些渦流和磁場(chǎng)相悖會(huì)引起測(cè)量誤差。誤差數(shù)量級(jí)和頻率成比例的，明顯的是800Hz以上。

非金屬桿：
非金屬桿要求用于高頻率交流磁場(chǎng)和測(cè)量脈沖磁場(chǎng)。玻纖/環(huán)氧是常見(jiàn)的非金屬桿材料，或霍爾疚傳感器可裸露于陶制基底上，這對(duì)傳感器缺少保護(hù)，渦流不會(huì)限制這些非導(dǎo)體材料的頻率范圍，但其他因素也許會(huì)。請(qǐng)注意：沒(méi)有一個(gè)高斯計(jì)探頭可裸露適用于高電壓。

梯度：
如果所有的磁場(chǎng)都是大而均勻的，探頭的選擇會(huì)更容易的，但是大多數(shù)磁場(chǎng)都有體積上的限制并含有梯度（在數(shù)量級(jí)上有變化）?；魻栃?yīng)探頭在有效面積上可測(cè)量平均數(shù)量級(jí)，這使得理解有效面積和磁場(chǎng)梯度之間的關(guān)系是必要的。幾個(gè)磁場(chǎng)梯度就像活性感應(yīng)元素從一個(gè)永磁體磁極離開(kāi)，這使得了解有效面積和探尖之間的距離是重要的。探尖和有效面積之間的距離是用軸向探頭，但用橫向探頭較不容易精準(zhǔn)解釋。

標(biāo)定的有效面積：
HSE和HST探頭都有一個(gè)標(biāo)定的有效面積，大約1mm直徑，對(duì)所有都有用但是是緊要的應(yīng)用。所測(cè)磁場(chǎng)是有效面積的平均數(shù)，但沒(méi)有有害坡度，所測(cè)量的值準(zhǔn)確地表示了真實(shí)磁場(chǎng)。用標(biāo)準(zhǔn)探頭進(jìn)行的磁場(chǎng)掃描就是現(xiàn)實(shí)可行的，如果1mm的分辨率或者更大是可以接受的。

小的有效面積：
Lakeshore的具有更小的有效面積的HSE和HST探頭可用于有害坡度測(cè)量，或用于高分辨率掃描應(yīng)用。
UHS探頭：
UHS探頭有個(gè)很大的工作長(zhǎng)度，達(dá)3.5in(89mm)。它們是為測(cè)量很小，幾乎沒(méi)有梯度的周圍環(huán)境磁場(chǎng)設(shè)計(jì)的。

探頭的耐用性：
所有的霍爾效應(yīng)探頭都是易碎的。傳感器通常位于探桿的頂端，不能彎曲，不能震動(dòng)，不能刮擦。它可能會(huì)讓人選擇一個(gè)薄的橫桿探頭或最小直徑的軸桿探頭；然而，選擇結(jié)實(shí)的適合當(dāng)前應(yīng)用的總是不錯(cuò)的選擇。舉個(gè)例子，HMMT-6J04-VR型號(hào)的探頭（鋁制桿）比HMFT-3E03-VR型號(hào)的探頭（柔性桿）不致于老是損壞，而且HMMA-2502-VR型號(hào)探頭（1/4直徑，鋁制）比零爾傳感器裸露的HMMA-1904-VR型號(hào)探頭更耐用（3/16直徑，玻纖）。注意：從不把探桿和另一個(gè)物體栓牢，如果一個(gè)探頭被夾住，總是使用這個(gè)夾具夾住把手。

橫向探頭的極性：
當(dāng)通量密度矢量是進(jìn)入到Lakeshore標(biāo)記的方向的時(shí)候，輸出是正的。（比如：這個(gè)標(biāo)記指向北極）

定義：
A、從探尖到有效面積中心線的距離。
+B、磁通量密度矢量（正的高斯計(jì)讀數(shù)）。