ホールセンサープローブ

ホールセンサープローブ

ホール効果プローブについて話すとき、まずいくつかの用語を明確にする必要があります。磁場が電場の周囲に形成される場合、これら 2 つの場の磁力線は同じ方向に伸びていれば凝縮します。逆に、これらの磁力線が反対方向に働く場合は弱まります。この段階で得られる力がローレンツ力です。
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説明

厦門徳興マグネットテクノロジー株式会社

 

 

Dexing Magnet は、国際磁力計および機械業界において優れた品質と完璧なサービスを提供する大企業です。

 

当社を選ぶ理由

プロフェッショナルチーム

当社には、磁力計および磁気産業における経験豊富な技術者と管理者のグループがいます。

 

 

優れた品質

日本とヨーロッパの先進技術を導入し、国内の大学や科学研究機関と協力し、磁電機器一式を生産することができます。

良いサービス

当社では、お客様の特定のニーズと要件を満たすようにカスタマイズされた包括的なカスタマイズ ソリューションを提供しています。

ワンストップソリューション

技術サポート、トラブルシューティング、メンテナンス サービスの提供。

 

 

Hall Sensor Probe

ホールセンサープローブ

当社は、さまざまな業界や用途に対応する幅広いホール効果センサーを提供できることを誇りに思っています。この分野での豊富な経験と専門知識を活かし、お客様の期待を超える高品質の製品を提供するよう努めています。

 
 

 

ホールプローブは何をするのですか?

 

ホール プローブは、較正されたホール効果センサーを使用して磁場の強度を直接測定するデバイスです。磁場には方向と大きさがあるため、ホール プローブの結果はプローブの方向と位置に依存します。

 

ホールプローブと磁力計のどちらが優れているのでしょうか?

 

 

ホールプローブと磁力計はどちらも磁場を測定するために使用される機器ですが、目的が若干異なり、特定の用途に適した異なる特性を持っています。以下に両者の比較を示します。

 

ホールプローブ:
● ホールプローブは、磁場を測定するために使用できるセンサーの一種です。ホール効果(導体に流れる電流に対して垂直に磁場を印加すると、導体全体に電圧差が生じる)に基づいて動作します。

● ホールプローブは、一般的に小型、軽量で、磁場に対して非常に敏感であり、研究、産業、エンジニアリングの用途で磁場の正確な測定によく使用されます。
● ホールプローブは、静的磁場と動的磁場の両方の測定に適しており、磁場の強度と方向を正確に測定できます。

● ホールプローブは、他のタイプの磁力計に比べて一般的に高価で繊細です。

 

磁力計:
● 磁力計は、磁場を測定するあらゆる機器を指す一般的な用語です。磁力計には、フラックスゲート磁力計、陽子歳差磁力計、磁気抵抗磁力計など、さまざまな種類があります。

● 磁力計は一般的に、ホールプローブに比べて汎用性が高く、幅広い用途に使用できます。磁力計はより堅牢で、フィールドワークや屋外での使用に適しています。
● 磁力計の感度と精度は、機器の種類と品質によって異なります。一部の磁力計はホールプローブほど感度が高くないかもしれませんが、それでも多くの用途で有用な測定を提供できます。

● 磁力計は、地球物理学、考古学、航海学など、磁場の測定が重要な分野で一般的に使用されています。

ホールプローブと磁力計のどちらを選択するかは、アプリケーションの特定の要件によって異なります。制御された環境で磁場を測定するために高い感度と精度が必要な場合は、ホールプローブの方が適している可能性があります。さまざまな設定やアプリケーションで使用できる、より汎用性の高い機器が必要な場合は、磁力計の方が適している可能性があります。

 

 
ホールプローブを用いた磁場測定
 

 

ホール プローブは、計測機器の電子機器と統合された強化されたホール効果センサーです。これらのコンポーネントは、センサーの出力を増幅、フィルタリングし、デジタル信号に変換するように設計されており、磁束密度の正確な測定を可能にします。出力は磁場の強度に直接対応します。

 

Bフィールドとは何ですか?
B フィールドは磁場とも呼ばれ、ベクトル フィールドとして特徴付けられます。簡単に言えば、これは方向と大きさを持ち、特定のポイントで相互に垂直な 3 つのコンポーネントに分離できることを示します。これを視覚化するのは非常に直感的です。磁石の N 極から発生し、S 極で終了する磁力線を想像してください。この配置は B フィールドの方向を示しています。

B フィールドの作用の興味深い例として、コンパスが挙げられます。コンパスは磁場と一直線になっているため、常に地球の地理的な北を指します。興味深いことに、これは地球の磁北が実際には南磁極であり、コンパスの北極を引き寄せていることを意味し、地球の磁気の向きの直感に反する側面を明らかにしています。

 

向きと取り付けに関する考慮事項
ホール プローブの構成と磁場内での配置は、その最適な機能にとって重要です。主に、ホール素子は 2- 次元構造であるため、非常に感度が高く、B 磁場の方向に対して垂直に配置すると最も正確な読み取り値が得られます。方向は重要です。たとえば、特定の配置では、プローブは正の磁場を読み取ります。方向を逆にすると、負の磁場の読み取り値が得られます。

正確な測定を行うには、プローブの感知領域が検査対象の磁場内に十分収まっていることが不可欠です。読み取り値に影響を及ぼす可能性のあるフリンジ フィールドの曲率に注意してください。

さらに、磁場にかなりの AC 成分が含まれている場合、プローブの取り付け構造は非導電性でなければなりません。この予防措置により、渦電流による測定の不正確さを防ぐことができます。これにより、データの整合性とホール プローブの有効性が保証されます。

 

正イオンを含むBフィールド
ピラミッド ホール プローブは、ビームライン内の電磁石を測定するのによく使用されます。電磁石が正イオン ビームを偏向させる磁場を生成するとします。このシナリオでは、ホール プローブからの正の読み取り値は、電磁石内の電流の流れの方向と直接一致します。したがって、ホール プローブの読み取り値は、これらのシステムにおけるイオン ビームの挙動を正確に示し、ビームラインの管理とパフォーマンスを向上させます。

例として、正イオンビームを偏向させる磁場を生成する電磁石を考えてみましょう。このシナリオは、参考のために添付の図に示されています。図の向きでは、ホールプローブからの正の読み取り値は、電磁石内の電流の流れと同じ方向への偏向を示します。

 

再現性の課題を克服する
ホールプローブは磁場を測定するための優れたツールですが、温度変動や放射線被曝によるドリフトの影響を受けやすくなります。温度ドリフトは出力信号に変化を引き起こし、測定値の精度に影響を及ぼします。その結果、磁場の強度を正確に反映しない測定値が生成されます。同様に、放射線被曝は半導体レベルでの累積的な損傷につながり、時間の経過とともにプローブの性能と寿命に影響を及ぼします。

これらの問題を軽減するために、特定の戦略が採用されています。たとえば、統合された温度センサーにより、温度ドリフトをリアルタイムで補正できます。これらのセンサーは温度変化を常に監視し、ホール プローブの出力を動的に補正して、環境条件に関係なく磁場測定の精度を確保します。さらに、ホール プローブの構造に耐放射線性半導​​体を使用することで、放射線耐性が大幅に向上します。つまり、プローブは高放射線環境でも精度と性能を維持できるため、粒子加速器やビームラインなどのアプリケーションで非常に役立つツールになります。

 

HP1 ホールプローブ & T1 ガウスメーター
独自の機能を備えた HP1 ホール プローブと T1 コントロール ユニットは、正確な磁場測定に最適な組み合わせです。HP1 は、加速器アプリケーション向けに特別に調整された耐放射線センサーで、0.1 ガウスから 2.8k ガウス (または 2.8 テスラ) の広い検出範囲を誇ります。温度センサーが内蔵されているため、リアルタイムの動的補正が可能で、高精度ゲイン アンプによってさらに強化され、精度が向上します。さらに、センサーのカスタマイズ可能な 3D プリント ハウジングにより、あらゆる磁石構成との互換性が確保されます。

T1 コントロール ユニットは、完全なバイポーラ方式で 0 から 2.8 テスラまでの測定と優れたノイズ特性を提供することで HP1 を補完します。25kHz から 10Hz のデータ レートで動作し、JSON HTTP、WebSocket、または EPICS API を介してシームレスにインターフェイスします。コントロール ユニットは +/-10 ボルトの校正済み BNC モニター出力を提供し、HP1 と同様に、GUI またはプログラム可能な API を介して動的温度補正とユーザー ゼロ設定を可能にします。この組み合わせにより、正確で信頼性が高く、ユーザー フレンドリな磁場測定が保証されます。

 

ホール効果からホールプローブへ

 

ホール効果プローブについて話すとき、まずいくつかの用語を明確にする必要があります。磁場が電場の周囲に形成される場合、これら 2 つの場の磁力線は同じ方向に伸びていれば凝縮します。逆に、これらの磁力線が反対方向に働く場合は弱まります。この段階で得られる力がローレンツ力です。

この力が、プリント基板に接続された電流を運ぶ導体の電子に直接作用すると、いわゆる負荷オフセットが発生します。これは、片側に電子不足があり、もう片側に電子過剰があることを意味します。この組み合わせにより、最終的にホール効果と呼ばれる電界が生成されます。

ここで、ガウスメーターのホール効果プローブについて説明します。プリント基板、制御回路、磁場の組み合わせは、ホール ジェネレーターと呼ばれます。ここで集積回路が一定である場合、ホール プローブについて話していることになります。これにより、磁場を測定できます。これらの磁場の強度は、通常、アンペア/メートルまたはテスラで測定されます。エルステッドの測定単位もありますが、現在は使用されていません。ただし、今日では磁束密度を調べる最も一般的な方法はテスラであり、これもホール効果センサーで測定できます。

電子は導電板によって本来の運動方向から垂直に押し出され、板の片側に配置されます。その結果生じる電圧は磁場に比例しますが、磁場の強さはまだわかっていません。導体にかかるホール電圧を使用すれば、ローレンツ力に等しい電気力、つまり磁場の力を計算することができます。

 

 
私たちの工場
 

 

Dexing Magnet は、美しい半島と国際港である中国の厦門市に位置し、中国浙江省江蘇省に工場を構え、1985 年に設立されました。以前は軍事工場として通信部品の研究開発を行っていましたが、この施設は 1995 年に Dexing Group に買収されました。

 

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よくある質問
 

 

Q: ホールプローブはどのように機能しますか?

A: ホール プローブは、較正されたホール効果センサーを使用して磁場の強度を直接測定するデバイスです。磁場には方向と大きさがあるため、ホール プローブの結果はプローブの方向と位置に依存します。

Q: ホールセンサーの位置はどのくらい正確ですか?

A: ホール効果センサーを使用する主な利点には、次のようなものがあります。精度と正確性: 高精度のラッチとスイッチは非常に厳しいスイッチングしきい値 (最小 ±1mT) を提供しますが、一部の単軸および 3D リニア センサーは、機械的な許容誤差に余裕を持たせるために精度レベルが 2.6% と低くなっています。

Q: ホール電流センサーはどのように使用しますか?

A: より厚い銅 PCB 構造を使用したり、分離された電流入力の周囲にサーマルビアファームを配置したり、ホール効果センサーと PCB トレースを気流内に配置したりすることができます。主な電流磁場: レイアウトでは、デバイスに近接する高電流トレースを最小限に抑える必要があります。

Q: ホールセンサーの磁石の方向はどの方向ですか?

A: 磁石 - センサーの向き
ホール効果センサーは、ソリッドステート センサーに垂直な磁場が加えられると作動します。ほとんどの場合、磁石の S 極がセンサー上の指定された位置を向いているかどうかを確認しますが、センサーの仕様書を確認してください。

Q: 磁石はホール効果センサーにどのくらい近づける必要がありますか?

A: 特定のセンサーが特定の磁石を検出する保証範囲*は、0.000" のギャップから、曲線が最大スイッチ ポイントに達するポイントまでです。センサーが磁石をトリガーしないようにするために必要な最小ギャップは、曲線が最小スイッチ ポイントと交差するポイントの下です。

Q: ホールプローブは磁束密度を測定しますか?

A: 右側の目盛りの値はテスラ単位です。チャンバー内の磁束密度を測定するには、ホールプローブを使用します。ホールプローブは、磁場内に置かれたプレートに電圧を発生させる物理現象であるホール効果を利用する小型デバイスです。

Q: ホールプローブはどのように使用されますか?

A: このデバイスは、関連する電子機器と組み合わせて、ホール効果に基づいて磁場を測定するために使用され、一般にホール センサーと呼ばれます。これは、非電気エネルギー (磁場) を電気エネルギー (ホール電圧) に変換するトランスデューサーのカテゴリに属します。

Q: ホール効果の式は何ですか?

A: ホール電圧を計算するには、材料を流れる電流、磁場、長さ、電荷キャリアの数、面積を知る必要があります。これらすべてが与えられているので、ホール電圧は次のように計算されます: V{{0}}IBlneA=(100A)(1.5T)(1.0×10−2m)(5.9×1028/m3)(1.6×10−19C)(2.0×10−5m2)=7.9×10−6V。

Q: ホールプローブを使用して磁場を生成するにはどうすればよいですか?

A: ホール プローブはホール効果を利用して磁場の大きさを測定します。これは、電荷の変位によって生成される電界全体の電位差を測定することによって行われます。2.15 T の電界内に置かれたときに 0.95 V を読み取るように調整された特定のホール プローブを 1.5 T の電界内に置きます。

Q: ホールプローブはどのように校正しますか?

A: 電磁石の磁場の方向に沿ったセンサーのキャリブレーション位置は、センサーの軸を中心にプローブを 90 度回転させることによって得られます。センサーが電磁石の磁場の方向に対して正確に垂直であれば、最大ホール電圧が測定されます。

Q: ホール効果とは簡単に言うと何ですか?

A: ホール効果の原理は、電流を流す導体または半導体を垂直な磁場に導入すると、電流経路に対して直角に電圧を測定できるというものです。測定可能な電圧を得るこの効果は、ホール効果として知られています。

Q: ホールプローブはなぜ半導体を使用するのですか?

A: 半導体は磁場に対する感度が高いため、ホール効果に使用されます。金属とは異なり、半導体のホール電圧ははるかに大きく、簡単に測定できます。

Q: ホールプローブは磁束密度を測定しますか?

A: 右側の目盛りの値はテスラ単位です。チャンバー内の磁束密度を測定するには、ホールプローブを使用します。ホールプローブは、磁場内に置かれたプレートに電圧を発生させる物理現象であるホール効果を利用する小型デバイスです。

Q: ホールプローブはどのように機能しますか?

A: これに直交する電極がホール電圧を測定します。電流を流すホールプローブを使用する場合は、プローブをこれに垂直な磁場に導入します。測定できるホール電圧は、磁場の強さと電流 (電荷キャリアの移動度) に比例します。

Q: 磁場の強度を測定するホール効果プローブとは何ですか?

A: 磁場の強さを測定するホール効果プローブは、既知の磁場で校正する必要があります。これは簡単ではありませんが、陽子のサイクロトロン周波数を測定することで磁場を正確に測定できます。試験所では、陽子のサイクロトロン周波数になるまで磁場を調整します。

Q: ホールプローブはホール効果を利用して磁場の大きさを測定しますか?

A: ホール プローブはホール効果を利用して磁場の大きさを測定します。これは、電荷の変位によって生成される電界全体の電位差を測定することによって行われます。1.75 T の電界内に置かれたときに 0.75 µV を読み取るように調整された特定のホール プローブを 1.25 T の電界内に置きます。

Q: ホール効果プローブメーターとは何ですか?

A: ホール効果メーターは、印加された磁場の強度を測定するための校正済みデジタルメーターです。校正済みセンサープローブは検査対象の表面に対して垂直に配置され、その表面の接線方向の磁場に反応します。

Q: ホールプローブはなぜ銅ではなくシリコンで作られているのですか?

A: 一般的に、金属中のキャリア密度は非常に大きいため、金属材料のホール係数は非常に小さく、ホール効果は明ら​​かではありません。半導体中のキャリア密度は金属よりもはるかに小さいため、半導体のホール係数は金属よりもはるかに大きくなります。

Q: ホール電圧はどのように発生するのでしょうか?

A: ホール効果とは、磁場に対して垂直に流れる電流によって、n 型 (p 型) 半導体内の電子 (正孔) が偏向することです。これらの荷電キャリアの偏向によってホール電圧と呼ばれる電圧が発生し、その極性はキャリアの有効電荷によって決まります。

Q: ホールプローブは何で構成されていますか?

A: ホールプローブは、幅 2.0 cm、厚さ 0.10 cm、立方メートルあたり n{{0}}.5×1028 n=8.5 × 10 28 個の電子を持つ銅ストリップで構成されています。