2021-12-24 09:11:43 由 yihong 发表
您的特斯拉计旨在提供快速、准确和可靠的结果。您的特斯拉计旨在提供快速、准确和可靠的结果。但是当错误发生时，准确性就会受到影响。了解最常见的错误何时、何地以及如何发生了解最常见的错误何时、何地以及如何发生帮助防止错误——以便您可以自信地进行测量。
现在，永磁体和电磁铁比以往任何时候都更为重要。今天的高级应用程序。从高性能电机到磁性电机，纳米机器高可靠性致动器和传感器，精确且可重复磁场感应对于这些创新的成功至关重要。
霍尔效应传感器系统，如特斯拉计，精度高，可以提供广泛的可测量范围，从低于1µT到远远超过强度，世界上功率最高的超导磁体之一。就像任何精确度一样，测量仪器的准确性取决于正确的使用和维护，确保它提供一致的高水平性能。
设备操作人员需要意识到一些最常见的错误可能会影响测量的准确性。这些错误是:
1. 操作错误
2. 探针定位
3.校准
4. 温度
5. 偏移误差
1.操作错误
你希望你的特斯拉计是准确的，精确的，在任何情况下都是可靠的，而今天特斯拉计比以往任何时候都更容易使用;然而,一些磁测量原理的背景仍然是需要的。虽然这一点可能看起来很明显，但你会很惊讶地发现用户经常会陷入麻烦，由于有些不直观和混乱的性质磁场。
培训是必要的，以帮助技术人员认识和解决测试过程中可能出现的常见问题。操作人员应随时准备征询专家意见，遇到他们不常见的测试异常体验。这样，任何决议都可以被记录下来，分享，并纳入未来的培训计划。
2. 探针定位
霍尔探针的放置和定位很重要在反复测量场强时，特别是当使用单轴(横向或轴向)时探针。
在使用这些探针时，一定要确保传感器不仅垂直于磁场，而且正确定位在该领域内，以便捕获预期的字段值。
从磁体之间的90度角发散电场线和传感器将导致一个不太理想的磁场强度测量。
为了帮助操作人员有信心测量，设备制造商通常提供的机械图纸，指示探头位置的霍尔传感器。
角度对齐
霍尔传感器的输出随场矢量的角度而变化到传感器的平面。最大输出磁场垂直于设备。图1当传感器不存在时，显示遇到的错误垂直于磁场。
Figure 1: Measurement reduction due to angularmisalignment.
磁场内的探头放置
场强在小范围内变化很大，尤其是在非常靠近源头地方进行测量时磁场。重要的是要认识到传感器位于探针的某个位置(参见图2)这个位置的字段将被报告，而不是在探头表面。不同的探头将传感器放置在不同的位置，这意味着两个不同的探头被精确地同样的位置会有传感器来测量不同的地方。这可能只是不同之处几毫米的;但是，图3中的情节这表明靠近磁铁时，磁场会发生变化明显超过了1毫米的空间。
Figure 2: The location of the sensor (indicated in red) incomparison to the tip of the probe.
Figure 3: Plot of the measured flux density drop-offas a function of distance (mm) from the outer surface ofthe magnet moving along the red line shown in Figure 4.The flux density is presented as the percentage of fieldcompared to the tip of the magnet.
Figure 4: Cross-section of cylindrical magnet and theflux density it produces.
3轴探头
三轴探头——其传感器同时测量磁场横跨x轴、y轴和z轴的强度，允许灵活性在不知道磁场的精确方向的情况下测量磁场磁场。而三轴探头可以帮助解决其中一个使用单轴探头时讨论的定位误差，它不消除从某一特定活动中移开或移向某一特定活动的影响面积测量。了解活动区域的位置/探测器的体积将被要求以确保你知道你在哪里测量。
Figure 5: Internals of Lake Shore probe. Yellow = z-axis, green = y-axis,red = x-axis.
三轴传感器也带来了潜在的问题，三个不同的传感器在空间中占据不同的位置。大多数应用程序不需要这些个体的亚毫米级的放置传感器元件。然而，在应用程序中，如映射字段与大场梯度，单片三轴传感器技术提供能够在非常小的物理范围内进行3轴磁场测量区域。
一致性
严格的产品规格要求一致的测量，在磁场中精心选择的位置。探针校准夹具可以帮助获得一致和可重复的测量。各种各样的探头安装附件和/或功能可用。
Figure 6: Probe with mounting features that allow predictable andrepeatable sensor placement.
3.校准
校准的目的是使测量不确定度最小化。而校准新系统很重要，就像在一致的，计划的基础上重新校准。
在你的系统生命周期内，其精密的电子元件暴露在各种环境条件下，比如温度波动，振动和静电荷。它是随着持续使用，电路和元件自然会发生漂移。而这些变化通常很小，它们的累积效应将继续在设备的使用寿命内不断增长，可能会导致未来测量中的准确性问题。
专家提示:通过定期调度使测量不确定性最小化校准。
校准计划
没有确定的标准间隔重新校准测量仪器，校准时间表是基于几个因素:
合同要求或规定
测量精度
环境条件
设备性能历史
2006年，一项调查研究公布了这一频率的结果对关键和非关键测量仪器进行了重新校准．结果表明，无论是关键的和非关键的测量，55%的仪器每年进行校准。另外40%的关键测量设备每年重新校准两次。这研究表明，校准是内部校准的重要组成部分质量保证程序，不分行业。
4.温度
今天的特斯拉计动态地补偿了大多数环境与霍尔传感器的性能相关的因素定位，在霍尔探测器里探头应进行温度补偿，由于敏感性的变化，作为最低限度的实现霍尔传感器的偏置电压随温度变化。这通常是在探头的尖端有一个内置的温度传感器
即使有内置的探针补偿，重要的是要记住这种补偿一般不会扩展到特斯拉计和它的测量电路。对于指定的测量性能，特斯拉计应该在尽可能接近指定的地方操作操作温度。
这个概念也可以延伸到环境温度之外。当一个仪器一开机，它的电路就会升温到某一点，在平衡状态下，整个回路会明显变暖，比环境温度。这种“暖”状态是如何将被校准，这意味着仪器不会提供其直到预热后才达到额定精度。确保其中一个内置过程中要允许此预热时间或选择一种仪器表示，不需要一个热身期来达到完全的准确性。
5. 偏置误差
由于制造公差和特性，用于生产霍尔效应传感器的半导体材料，体积小没有磁场时也会出现电压。区别在这个小电压和零之间的就是传感器的电压偏移或偏移错误。所有传感器都容易被偏移;越多传感器越敏感，偏移量就越大。技术人员使用零高斯室来重置他们的探测器，其范围可以从对挫败感的轻微不便，取决于频率探头归零。
有关推荐的重新调零，请参阅制造商文档时间间隔。这可以是每天一次，测量会议，甚至每一次测量。为了避免这种不便和来源对于忘记步骤的技术人员的潜在错误，选择特斯拉计有一个很长的重零间隔，或者更好，一个永远不会需要重新归零。在Lake Shore的F71/F41 特斯拉计中，内置TruZero™技术消除了这些频繁执行的需要归零操作，节省时间，确保测量总是准确的。
