
magnetometer
magnetic force
【医】 magnetism
idea; plan; calculate; count; meter; stratagem
【医】 meter
磁力计(Magnetometer)是一种用于测量磁场强度和方向的仪器,广泛应用于地球物理勘探、导航系统、材料检测、医疗设备及空间探测等领域。其核心功能是量化磁感应强度(单位为特斯拉 T 或更常用的纳特斯拉 nT)并确定磁场矢量。
术语定义
磁力计通过感应元件(如霍尔传感器、磁阻元件或线圈)将磁场信号转化为可测量的电信号(电压或电流)。其英文 "Magnetometer" 源自希腊语 magnes(磁石)与 metron(测量),直译为磁场测量装置。
来源: 《英汉地质学词典》(地质出版社)
分类与原理
现代技术包括基于量子效应的超导量子干涉器件(SQUID),灵敏度可达飞特斯拉(fT)级。
来源: 美国国家航空航天局(NASA)技术报告库
地质勘探
探测地磁异常以定位矿藏(如铁矿、油气资源),灵敏度需达 0.1 nT。
来源: 《应用地球物理》(科学出版社)
导航与定位
电子罗盘(如智能手机内置磁力计)通过地磁场确定方位角,误差范围通常为 ±2°。
来源: IEEE 传感器期刊论文
医学成像
脑磁图(MEG)利用 SQUID 磁力计检测神经元电流产生的微弱磁场(约 10⁻¹³ T),用于癫痫病灶定位。
来源: 《医学物理学》(人民卫生出版社)
磁感应强度(B)的标准国际单位为特斯拉(T),地磁场强度约为 30–60 μT。专业仪器常以伽马(γ)为单位(1 γ = 1 nT)。
计算公式:
$$ B = frac{mu_0}{4pi} cdot frac{m}{r} $$
其中 μ₀ 为真空磁导率,m 为磁矩,r 为距离。
来源: 《电磁学》(高等教育出版社)
磁力计(Magnetometer)是一种用于测量磁场强度或方向的设备,其核心功能是通过检测磁场变化实现定位、导航、物体探测等应用。以下是综合多个来源的详细解释:
磁力计又称地磁传感器(M-Sensor),通过测量磁场矢量确定设备方位(如指南针功能),其国际单位制中磁场强度的单位为特斯拉(T)。它不仅存在于智能手机等日常设备中,也用于科研领域(如火星磁场探测)。
霍尔效应原理
当电流通过导体且存在垂直磁场时,导体两侧会产生霍尔电势差,其大小与磁场强度成正比。公式为:
$$
V_H = frac{IB}{ned}
$$
其中,( V_H )为霍尔电压,( I )为电流,( B )为磁场强度,( n )为载流子浓度,( e )为电荷量,( d )为导体厚度。
磁通量测量
部分磁力计通过线圈内磁通量变化产生的电动势计算磁场强度,灵敏度随线圈匝数增加而提升。
类型 | 特点 |
---|---|
霍尔效应磁力计 | 成本低、体积小,适用于消费电子 |
磁阻效应磁力计 | 基于各向异性磁阻(AMR)原理,灵敏度高 |
磁通门磁力计 | 通过磁芯饱和效应检测弱磁场,常用于地磁研究 |
SQUID磁力计 | 使用超导量子干涉器件,灵敏度极高,用于科研和医疗 |
如需更完整的分类或技术细节,(磁力计原理与校准)及(磁强计类型解析)。
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