M-axis永磁體特性測(cè)量表征磁偏角測(cè)量方法對(duì)比研究

永磁體磁偏角指永磁體的最終磁化矢量方向的偏角。永磁體在磁取向成型的過(guò)程中,產(chǎn)品取向方向和取向磁場(chǎng)方向不平行而產(chǎn)生磁偏角,或者在產(chǎn)品交工過(guò)程中,裝夾產(chǎn)品時(shí)未找正而使產(chǎn)品幾何對(duì)稱(chēng)軸與產(chǎn)品磁軸間產(chǎn)生磁偏角。磁偏角的存在，使磁體非磁化方向產(chǎn)生磁場(chǎng),形成雜散磁場(chǎng)。隨著永磁體應(yīng)用的不斷深入,磁偏角成為精密磁性器件性能的重要影響因素。因此,磁偏角已經(jīng)成為衡量永磁性能的重要指標(biāo),磁偏角的測(cè)量越來(lái)越受到重視。

傳統(tǒng)的永磁體磁偏角測(cè)量方法是基于亥姆霍茲線(xiàn)圈進(jìn)行測(cè)量，今天昊量光電推出全新的德國(guó)M-axis永磁體特性測(cè)量進(jìn)行更精確的磁偏角測(cè)量方法提供了可能！

昊量光電蕞新推出M-axis永磁體特征測(cè)量系統(tǒng)，M-axis 的測(cè)量方法是基于永磁體材料的磁偶極子模型。從而測(cè)得除磁體的三維空間位置以外，永磁體的磁矩和磁化方向（磁偏角)。與亥姆霍茲線(xiàn)圈測(cè)量法比較，M-axis 直接地確定感應(yīng)磁場(chǎng)，而非磁通量變化量的積分。因此測(cè)量中的磁體為靜止不動(dòng)的。與有效且可靠的分析軟件一起，M-axis是您全檢質(zhì)量控制的首要選擇。

這篇文章我們就基于兩種測(cè)量方法進(jìn)行對(duì)比分析驗(yàn)證。

M-axis是一種高精度的檢測(cè)永磁體性能質(zhì)量測(cè)試系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠在指定個(gè)工作位置和磁化方向上測(cè)定磁偶極子性能并用圖形表示出來(lái)，達(dá)到近距離測(cè)量的效果。

儀器能夠達(dá)到的精度與產(chǎn)品規(guī)格、磁場(chǎng)強(qiáng)度和外部干擾有關(guān)。M-axis能夠在普通實(shí)驗(yàn)室使用(在測(cè)試區(qū)域沒(méi)有強(qiáng)磁場(chǎng)擾動(dòng)）在量程范圍內(nèi)測(cè)量磁偏角誤差約0.1°（在旋轉(zhuǎn)模式下)。為了減小誤差，對(duì)多種減振機(jī)構(gòu)和件有機(jī)的集成在一起。同時(shí)，通過(guò)程序控制，測(cè)量的結(jié)果的記錄和存儲(chǔ)自動(dòng)的導(dǎo)入到計(jì)算機(jī)。M-axis能夠精確測(cè)量0.1-1Am2范圍內(nèi)的磁矩。更高的磁矩就需要在遠(yuǎn)一點(diǎn)的地方測(cè)量。這樣，不可避免的降低了軸向精度的測(cè)量。

技術(shù)指標(biāo)

M-axis 與傳統(tǒng)亥姆霍茲線(xiàn)圈測(cè)量磁偏角的比較

一、測(cè)量原理比較

二、派生參數(shù)

兩種方法都是間接測(cè)量剩磁Br 和剩磁工作點(diǎn)Jr,因?yàn)樗鼈兌际怯纱啪赜?jì)算出來(lái)的。

三、精度

一個(gè)測(cè)量系統(tǒng)不應(yīng)僅僅是測(cè)量到值，也應(yīng)保證其精度。即使任何測(cè)量系統(tǒng)都無(wú)法避免 任何誤差，但是還是可以通過(guò)一些方法降低或估算其范圍。

通常情況下，有兩類(lèi)主要的誤差:均值偏差和不確定度。下面我們將從這連個(gè)方面比較一下兩種不同的測(cè)量方式。

Matesy GmbH 保存著由德國(guó)PTB(Physikalisch-Technische Bundesanstalt，德國(guó)國(guó)家計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)院傳遞）用戶(hù)所生產(chǎn)設(shè)備的校準(zhǔn)。三軸亥姆霍茲線(xiàn)圈直接測(cè)量三個(gè)磁矩分量(Mx、My、Mz）并計(jì)算其方向。因此磁偏角和磁矩間的關(guān)系是非線(xiàn)性并難以估算相應(yīng)誤差。與之相對(duì)，由M-axis 測(cè)量的這兩個(gè)值的精度則是不相關(guān)的，因?yàn)榱杂啥葐?wèn)題的基本原理是將磁矩視為一個(gè)獨(dú)立的自由度并且各自由度之間不存在相關(guān)性,所以完全可以通過(guò)兩個(gè)不同的實(shí)驗(yàn)校準(zhǔn)并驗(yàn)證磁矩和磁偏角的精度。MatesyGmbH為偏角實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)了特殊的楔形塊，并其送到第三方組織完成夾角α的高精度光學(xué)測(cè)試，從而使其能夠達(dá)到優(yōu)于M-axis分辨率至少10倍的精度。

四、不確定度

兩種方法相應(yīng)的信噪消減方法也不太相同。

五、綜合

1、采用亥姆霍茲線(xiàn)圈測(cè)試優(yōu)勢(shì)在與測(cè)試大型樣品，體積超過(guò)250px3的樣品選擇亥姆霍茲線(xiàn)圈進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試信號(hào)強(qiáng)，磁偏角和磁矩測(cè)試重復(fù)性都比較好，磁偏角準(zhǔn)確度能控制在0.5°范圍內(nèi)，重復(fù)性: ±0.3°。M-axis適合測(cè)試小型樣品，采用旋轉(zhuǎn)測(cè)試方法進(jìn)行磁偏角測(cè)量，磁偏角準(zhǔn)確度能控制在0.2°范圍內(nèi)，重復(fù)性:+0.10。這是亥姆霍茲線(xiàn)圈所不及的。產(chǎn)生區(qū)別的主要原因?yàn)?磁通計(jì)漂移和線(xiàn)圈正交精度誤差。

2、對(duì)于磁矩的測(cè)量:如采用標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行定標(biāo)，磁矩偏差可以控制到基本上一個(gè)水平級(jí)。

3、操作難度:相對(duì)來(lái)說(shuō)磁通計(jì)漂移操作麻煩點(diǎn)，采用磁通計(jì)測(cè)量，需要每次有一個(gè)磁通計(jì)清零的動(dòng)作。如出現(xiàn)磁通計(jì)累計(jì)漂移，需要對(duì)磁通計(jì)進(jìn)行調(diào)零，M-axis 更加快捷。

關(guān)于原廠(chǎng)

成立于2008 年，是研發(fā)機(jī)構(gòu)“ INNOVENT Technology Development ”的衍生公司，專(zhuān)注于 磁場(chǎng)的可視化表征和生成。此外，M-axis永磁體將磁性用于各種應(yīng)用，例如：磁性標(biāo)記顆粒和物體的三維定位、人體胃腸道靶向藥物釋放、安全特性的智能檢查和材料開(kāi)發(fā)

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關(guān)于昊量光電：

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審核編輯 黃昊宇