磁場檢測電路

① 一個電路...霍爾感測器測磁場

你的模擬電路中，運放只有正電源供電，而在這種應用場合應該要正負供電，你加個負電源給運放再看看模擬結果。

② 求霍爾感測器測量電磁輻射的工作電路原理，怎樣檢測電磁場的，頻率范圍，處理，最後輸出電壓到濾波電路。

霍爾感測器本抄來就可以用於襲檢測磁場的磁感應強度。
霍爾效應是指通電導體在垂直於外加磁場的作用下，可在垂直於電流方向及磁場方向的方向上產生電勢差。電勢差與磁感應強度及導體內流過的電流成正比：
E=KBIcosθ
當導體通過的電流固定時，電勢差的大小與外加磁場的磁感應強度成正比。
利用該原理，就可以用於測量磁場的磁感應強度：
B=E/(KIcosθ)

③ 磁性感測器的工作原理

磁性感測器的工作原理是磁性探頭工作時在周圍形成一個靜磁場，當鐵磁金屬製成的物體，如步槍、車輛等進入這個靜磁場時，就會感應產生一個新的磁場，由於目標的運動變化所產生的干擾使磁場發生變化，引起磁力計指針的偏轉及擺動，產生一個電信號，進而實現對攜帶武器的人和車輛的探測。

與其他感測器相比，磁性感測器還有一個突出特點，就是它能適應各種條件下的戰場探測，特別適用於震動感測器難以探測的沼澤、灘頭、水網等地區，從而彌補了震動感測器的不足。

但是磁性感測器的能源有限，這使得它的探測距離較近，一般對人員的探測距離為3～4m，對輪式車輛的探測距離為15m以內，對履帶式車輛的探測距離為25m以內。

(3)磁場檢測電路擴展閱讀

以程序控制、環境控制、醫療診斷為首的自動化工程目前已開始進入家庭的日常生活，獲得信息並及時處理信息的重要性正在增大。

特別是最近，信息處理的主要場所已進入家庭的客廳和廚房。所有這些場合，情報信息的檢測是先決條件，因此，感測器變得很重要。

使用感測器的各種場合很多，感測器的類型種類也很多。大體上可以分為電磁性和非電磁性兩大類。電磁性的信息容易進行傳遞、記錄、放大和計算等，也便於輸入計算機。

可是，非電磁性的信號處理就很困難，必須把它們變換為磁性信號，作為這種變換方式磁性感測器是最有效的。

若在感應電動勢中測量電路中接一積分電路，那麼輸出電動勢就與位移量成正比關系；如果在測量電路中接一微分電路，則輸出電動勢就與運動的加速度成正比關系。

這樣磁電式感測器除可測量速度外，還可用來測量運動的位移和加速度。磁電式感測器的輸出量，除了電動勢的幅值大小外，也可以是輸出電動勢的頻率值，如磁電式轉速表即為一個例子。

④ 測量磁場大小的方法 要簡單的電路圖

一、利用安培力計算公式F＝BIL測磁感應強度B

例1. 如圖1所示，天平可用來測定磁感應強度，天平的右臂上掛有一矩形線圈，寬度為l，共N匝，線圈下端懸在勻強磁場中，磁場方向垂直紙面。當線圈中通有電流I（方向如圖）時，在天平左右兩邊加上質量分別為 的砝碼，天平平衡，當線圈中電流反向時，右邊需再加砝碼m，天平重新平衡。由此可知（）

圖1

A. 磁感應強度的方向垂直紙面向里，大小為 ；

B. 磁感應強度的方向垂直紙面向里，大小為 ；

C. 磁感應強度的方向垂直紙面向外，大小為 ；

D. 磁感應強度的方向垂直紙面向外，大小為 。

分析與解：因為電流反向後，右邊需加砝碼，故可知電流反向之後，通電線圈受向上的安培力作用，由左手定則得磁場的方向垂直線面向里。又因為磁場對線圈的作用力： ，電流反向前，由平衡條件有： ，電流反向後有： ，綜合以上各式有： ，正確答案為B。

二、利用感應電動勢 測磁感應強度B

例2. 為了控制海洋中水的運動，海洋工作者有時依靠水流通過地磁場產生的感應動勢以及水的流速測地磁場的磁感應強度向下的分量B，某課外活動興趣小組由四個成員甲、乙、丙、丁組成，前去海邊某處測量地磁場的磁感應強度向下的分量B。假設該處的水流是南北流向，且流速為v，問下列哪種測定方法可行？（）

A. 甲將兩個電極在水平面沿水流方向插入水流中，測出兩極間距離L及與兩極相連的測量電勢差的靈敏儀器的讀數U，則 ；

B. 乙將兩個電極在水平面沿垂直水流方向插入水流中，測出兩極間距離L及與兩極相連的測量電勢差的靈敏儀器的讀數U，則 ；

C. 丙將兩個電極沿垂直海平面方向插入水流中，測出兩極間距離L及與兩極相連的測量電勢差的靈敏儀器的讀數U，則 ；

D. 丁將兩個電極在水平面上沿任意方向插入水流中，測出兩極間距離L及與兩極相連的測量電勢差的靈敏儀器的讀數U，則 。

分析與解：因需測量地磁場向下的分量B，而水流方向為南北流向，相當於東西方向的導體切割磁感線，此時 ，所以導體應在垂直於水流方向，即把電極在東西方向插入水中，測出兩極距離L和電壓U，可得 ，正確答案為B。

三、利用產生感應電動勢時迴路的電量與磁感應強度的關系測磁感應強度B

例3. 物理實驗中，常用一種叫「沖擊電流計」的儀器測定通過電路的電荷量。如圖2所示，探測線圈和沖擊電流計串聯後，可用來測定磁場的磁感應強度。已知線圈的匝數為n，面積為S，線圈與沖擊電流計組成的迴路電阻為R，把線圈放在被測勻強磁場中，開始線圈平面與磁場垂直，現把探測線圈翻轉180°，沖擊電流計測出通過線圈的電荷量為q，由上述數據可測出被測磁場的磁感應強度為（）

圖2

A. B. C. D.
分析與解：當線圈翻轉180°，線圈中的磁通量發生變化 ＝2BS，呷∑��鈉驕�杏Φ綞�?/FONT>E＝ ，線圈中的平均感應電流 ，通過線圈的電量 ，由以上各式得： ，故正確答案為C。

四、利用霍爾效應測磁感應強度B

例4. 磁強計是用利用霍爾效應測量磁感應強度的儀器。其原理如圖3所示，一塊導體高為l，厚為d，分別接有a、b、c、d四個電極，將導體放在如圖示的勻強磁場中，當a、b間通過電流I時，在電極c、d接上靈敏度極高的電壓表，測得兩極間的電勢差為U，試求勻強磁場的磁感應強度B為多少？

圖3

分析與解：當c、d兩極間的電勢差恆為U時，設c、d兩極間的電場強度為E，則U＝El，因此時導體中的自由電荷受到的電場力與洛倫茲力平衡，故 ，v為自由電荷的定向移動速度。所以 。設導體中單位體積內的自由電荷數為n，則電流I＝nqSv，而 ，所以 ，故 。由上式可知 ，即只要將裝置先在已知磁場中定出標度，就可以通過測定U來確定磁感應強度B的大小。

⑤ 電磁感應測磁場電路可分為幾個迴路

可分六個迴路：上、下、左、右、前、後。

電源即閉合迴路中切割磁感線的那部分導線。

電流方向：即回右手定則：伸開右手，使大拇指跟其餘四個手指垂直，並且都跟手掌在一個平面內，把右手放入磁場中，讓磁感線垂直穿過手心，大拇指指向導體運動的方向，那麼其餘四個手指所指的方向就是感應電流的方向。如此知道電流方向，也就知道電源正負極了。

(5)磁場檢測電路擴展閱讀：

電磁感應現象的發現，是電磁學領域中最偉大的成就之一。它不僅揭示了電與磁之間的內在聯系，而且為電與磁之間的相互轉化奠定了實驗基礎，為人類獲取巨大而廉價的電能開辟了道路，在實用上有重大意義。電答磁感應現象的發現，標志著一場重大的工業和技術革命的到來。

事實證明，電磁感應在電工、電子技術、電氣化、自動化方面的廣泛應用對推動社會生產力和科學技術的發展發揮了重要的作用。