מהו מד גאוס וכיצד הוא פועל
כיצרן מקצועי של מגנטים, אחד הכלים החיוניים ביותר עבורנו הוא מד גאוס, כי בכל פעם שאנחנו משלימים את הייצור, אנחנו צריכים לבדוק את גאוס או שטף מגנטי של מגנטים מסוימים כדי להבטיח כי הלקוחות מקבלים את המגנטים. האיכות הטובה ביותר, אבל האם באמת הבנת אתGaמכשיר מדידה USSMETER? בבלוג זה תוכלו ללמוד קצת ידע על Gaussmeter מכשירי מדידה ועקרון העבודה של מכשירי מדידת גאוסמטר.
אז קודם בואו נבין מהו מכשיר מדידה של מד גאוס？
המגנטומטרים של גאוס של ימינו נקראים מדי גאוס, ומדי גאוס משמשים לעתים קרובות למדידת הכיוון והחוזק של שדות מגנטיים קטנים יחסית. אבל בהשוואה למגנטים עם שדות מגנטיים גדולים יותר, יהיה צורך במד טסלה. מד גאוס מורכב מגשש/חיישן גאוס, מטר וכבל המחבר בין השניים.
הערה: גשושיות/חיישנים של גאוס הם בדרך כלל שבירים ויש לשים לב אליהם בעת השימוש בהם.
עובדה משעשעת: עקרון העבודה של מד הגאוס מבוסס על אפקט הול שגילה אדווין הול בשנת 1879.
האדם הראשון שהיו לו שדות מגנטיים משאבים היה קרל פרידריך גאוס, הוא נחשב גם על ידי רבים לאחד המתמטיקאים הגדולים ביותר והוא גם פיתח את המכשיר הראשון שניתן להשתמש בו כדי למדוד את הכיוון והעוצמה של כל שדה מגנטי, שהוא מגנטומטר. פותחה גם מערכת יחידות למדידת מגנטיות, ולכבודו היחידה המודרנית של השראה מגנטית או צפיפות שטף במערכת המטרית (CGS) נקראת GAUSS. יחידת SI למדידת שטף מגנטי היא TESLA (על שם ניקולה טסלה, אבי החשמל)! ו 1 TESLA = 10000 GAUSS.
איך עובד מד גאוס? מהו אפקט הול?
שדות מגנטיים משפיעים על זרימת הזרם מכיוון שחשמל ומגנטיות קשורים. כאשר זרם חשמלי עובר דרך מוליך בזוויות ישרות לשדה מגנטי, כוח השדה המגנטי דוחף אלקטרונים לצד אחד של המוליך. ריכוז לא מאוזן של אלקטרונים מייצר מתח מדיד שהוא ביחס ישר לעוצמת השדה המגנטי והזרם, אך ביחס הפוך לצפיפות ועובי המטען של המוליך. אפקט זה נקרא אפקט הול.
הנוסחה המתמטית היא V = IB/nd, כאשר "V" הוא המתח המופק, "B" מייצג את עוצמת השדה המגנטי, "I" הוא הזרם, "n" הוא צפיפות המטען, "d" הוא עובי המוליך ו- "e" מייצג מטען יחיד של האלקטרון.
איך עובד מד גאוס?
החלק החשוב ביותר של מד גאוס הוא גשושית הול, שהיא בדרך כלל שטוחה ולכן מתאימה ביותר למדידת שדות מגנטיים רוחביים. אבל אתה צריך לשים לב בעת השימוש בו, כי צורתו שטוחה קל לשבור, אז אתה צריך להיות זהיר בעת השימוש בו. ישנן גם גשושיות שהן ציריות או גליליות ומשמשות למדידת שדות מקבילים לבדיקה, כגון אלה שבתוך סולנואידים (סלילים גליליים שהופכים מגנטיים כאשר זרם זורם דרכם).
שני הסוגים יכולים לשמש למדידות שדה מגנטי כלליות, אך גשושיות מישוריות או רוחביות חיוניות למדידת שדות מגנטיים בשטחים פתוחים, כולל רווחים קטנים בתוך מגנטים או בתוכם, או עבור מגנטים פשוטים או עצמים פרומגנטיים. גשושיות הן שבירות, במיוחד כאשר הן משמשות למדידת שדות מגנטיים קטנים, והן מחוזקות בפליז כדי להגן עליהן מפני סביבות קשות.
המונה משתמש בגשושית כדי לשלוח זרם בדיקה דרך המוליך, אשר מייצר מתח עקב אפקט הול, אשר המונה רושם לאחר מכן. מכיוון שהמתח משתנה ולעתים רחוקות הוא סטטי, מונים לעתים קרובות מקפיאים קריאות בערכים מוגדרים ורושמים אותם יחד עם ערך המתח הגבוה ביותר שזוהה. מדי גאוס מסוימים מסוגלים גם להבדיל בין שדות AC ו- DC מכיוון שהם מחשבים באופן אוטומטי את ה- RMS (ריבוע ממוצע בסיס) של שדה AC.
כעת תרצו לשאול כיצד למדוד את הגאוס של מגנט בצורה נכונה ומדויקת?
1. הפעל את מד הגאוס והחזק את הגשושית - יש לה את החיישן.
2. הניחו את הגשושית על המגנט - אם מדובר בגשושית הול, הניחו את הגשושית שטוחה על המגנט.
3. החזק מספר שניות כדי לקבל את הערך הגבוה ביותר שיש למדוד.
האמור לעיל הן השיטות הנפוצות ביותר לשימוש בגאוסמטר. רוב המגנטים מגיעים עם דירוגים שנמדדו מראש, אך חוקרים, חשמלאים, מחנכים, מעצבי מוצר ואחרים מוצאים את מדי הגאוס שימושיים בעת פיתוח או עבודה על פרויקטים.
מי צריך מד גאוס? היכן ניתן להשתמש במד גאוס?
מדי גאוס הם מכשירים שימושיים למדידת עוצמת השדה המגנטי, וחלקם אף יכולים למדוד את כיוון הקוטב. בודק מתח פשוט הוא למעשה סוג של מד גאוס מכיוון שהוא יכול לזהות את השדה המגנטי הנגרם על ידי
הזרם החשמלי שנוצר על ידי השדה. ניתן להשתמש במדי גאוס כדי למדוד:
- שדות מגנטיים DC ו-AC (40~500Hz)
- קוטביות N/S של מגנט DC
- שדה מגנטי שיורי לאחר עיבוד שבבי של חלקים מכניים
- עוצמת שדה מגנטי ביישומים מגנטיים
- שדה מגנטי שיורי שנוצר על ידי מתח לאחר עיבוד של חומרי נירוסטה
- כוח מגנטי של חומרים הניתנים למגנטיזציה
- מגנטיות טבעית של חומרי פלדה שונים
- שדות מגנטיים ממנועים ומכשירי חשמל ביתיים אחרים
- עוצמת שדה מגנטי של מגנט קבוע
- איתור שדות מגנטיים של דליפה הנוצרים על ידי מגנטים מוליכי-על
מדידה סימולטנית של טמפרטורה וחוזק מגנטי
חשיפה ממושכת לשדות מגנטיים עלולה להזיק לבריאות (אם כי מחקרים עדיין לא ביססו זאת), ואם אתם מודאגים מכך, מד גאוס יכול גם להיות שימושי כדי למדוד ולווסת את עוצמת השדות המגנטיים ממכשירים שונים ברחבי הבית שלכם. מדי גאוס משמשים למדידת קרינה אלקטרומגנטית במקומות בהם אנשים חיים או עובדים ומשתמשים במספרים כדי להשוות למגבלות תקני בטיחות שנקבעו על ידי הנחיות או תקנות עולמיות שונות.
שימושים תעשייתיים של גאוסמטרים כוללים מדידה מדויקת וחוזרת של חוזק מגנטי הקשור לשימוש טכני של מגנטים קבועים וכל רכיבים פרומגנטיים. מדי גאוס יכולים לבצע מדידות שדה מגנטי לא הרסני על רכיבים כגון מנועי DC או AC, רמקולים, מעגלים מגנטיים או ממסרים, מתגים או סלילים מגנטיים, סיווגי מגנטים ואפילו שדות שיוריים או תועים/דליפה. הם יכולים לשמש בהצלחה גם כדי לקבוע אם שדות אלקטרומגנטיים סטטיים או דינמיים משפיעים על הפעולה של ציוד אלקטרוני מדויק שבו הם מותקנים.
