NEWS DETAIL

全數字高斯計的優點

日期:2026-03-28 22:54
浏覽次數:1030
摘要:
顯示磁場讀數是高斯計*基本的功能。爲使測(cè)量者獲知讀數,通常採(cǎi)用3種顯示方案,即指針表頭 、數字表頭和微處理器控制。
指針表頭将電流轉化爲指針在表盤中的偏轉位置,是*古老的讀數顯示方案,通常可提供5%的有效讀數分辨準確(què)度。即使指針位置不存在誤差 ,測量者相對表盤的角度和估算經驗也将顯著提高讀出誤差,並(bìng)且讀數速率很低。因此,在對準確(què)度和測量速率要求稍高的應用中,指針表頭已趨淘汰。
數字表頭是針對指針表頭讀出誤差問題的改進方案。數字表頭内部集成ADC,将電壓轉換爲數字量,並(bìng)通過數碼管或段式液晶顯示爲數字讀數,從而爲測(cè)量者提供直觀的讀數。數字表頭具有固定的讀數速率,並(bìng)且無法外部控制。
指針表頭和數字表頭均隻能顯示磁場(chǎng)讀數,而無法提供更多的測(cè)量信息。無論使用二者之一,表頭之前均爲簡單的模拟電路結構,因此必須大量使用易損低壽命的琴鍵開關和機械電位器實現有限的功能。
現代測(cè)量不僅需要可顯示的讀數 ,還需要更多的功能。自動化測(cè)量至少需要高斯計與計算機之間的通訊接口,從而使計算機通過抗幹擾的數字方式獲取讀數。使用表頭的高斯計無法提供數字接口 ,隻能通過與磁場值成正比的模拟輸出接口與計算機外設的數字採(cǎi)集卡相連,外界幹擾和處理環節增多将降低測(cè)量效用。
很多情況下,例如調整探頭位置等必須人工參(cān)與的環節,與測量值共同顯示的*大值将提供足夠的便利。然而,數字表頭通常單行顯示,無足夠顯示空間。而採(cǎi)用雙表頭時,記錄*大值的表頭之前必須配置複雜的依靠電容的*大值保持模拟電路,電容不可避免的漏電問題将造成嚴重的*大值誤差。
更**的高速自動測量要求嚴格的測量實時性,即於(yú)某一時刻在同步觸發信号觸發多台儀器同步測量多個參數在此時刻的量值。數字表頭的測量起始時刻點由表頭内部電路決定,無法控制,因此隻能得到一段時間内的平均值 ,而非某一時刻的準確(què)測量值,無法适應高速測量要求。
數字表頭不具備(bèi)運算功能,因此隻能實現高斯G與特斯拉T之間的換算,而對於(yú)Oe與A/m之間的非10的n次幂換算無能爲力。
磁場讀數之外的功能已成爲高斯計不可或缺的組成部分,而使用表頭的産品由於(yú)過於(yú)簡單的結構愈發無法适應現代測(cè)量要求。使用内部微處理器的高斯計成爲主流。
對於(yú)現代高斯計 ,内部微處(chù)理器提供5個*重要的特征:
首先,微處理器可靈活控制顯示内容。配置圖形點陣液晶後,高斯計可顯示讀數之外的大量測(cè)量信息,例如單位、*大值、直流/交流、自動/手動量程、計算機接口設置和觸發方式。籍此,測(cè)量者可直觀獲得大量有助於(yú)監測(cè)測(cè)量過程的狀态信息。
其次,微處(chù)理器具有計算功能,因此對於(yú)單位換算、*大(*小)值保持、探頭自動校零功能的實現具有明顯優勢。
再次,微處理器具有存儲功能。對於(yú)高斯計的參數設置可通過非易失性存儲器保存,並(bìng)在開機後自動重新設置。易失性存儲器還可實現一定深度的高速磁場讀數存儲,從而使上位機由頻繁的讀數查詢中解放出來,並(bìng)通過批量讀數提高測量效率。
此外,微處理器具有強大的擴展功能,可輕易實現對ADC、DAC和鍵盤的控制,從而提高測量準確度,並(bìng)避免使用易損的機械部件,提高儀器可靠性。對於(yú)外界觸發信号,微處理器可作出實時測量響應,大幅度提高測量實時性。
*後,微處理器提供面對計算機的接口。通過計算機接口,上位機不僅可獲得讀數,還可進行複雜的操作,或對高斯計運行狀态的查詢。與此類似,微處理器還提供對於(yú)數字化霍爾探頭的接口,並(bìng)通過固化在數字化探頭内部的校準信息調整内部電路參數,在保證測量準確度的同時,使探頭的校準獨立於(yú)儀器本身,提高探頭互換性和可靠性。
微處(chù)理器的使用是現代儀器的基本特征。現代高斯計籍此獲(huò)得更多的功能
借助微處理器,功能可抽象並(bìng)獨立爲模塊,模塊化設計使設計和生産成本降低,全自動校準進一步降低瞭(le)高斯計的調試人工成本,從而使高性能價格比成爲可能。