Gaussmeter คืออะไรและทํางานอย่างไร
ในฐานะผู้ผลิตแม่เหล็กระดับมืออาชีพหนึ่งในเครื่องมือที่ขาดไม่ได้ที่สุดสําหรับเราคือเครื่องวัดเกาส์เพราะทุกครั้งที่เราทําการผลิตเสร็จเราต้องทดสอบเกาส์หรือฟลักซ์แม่เหล็กของแม่เหล็กบางชนิดเพื่อให้แน่ใจว่าลูกค้าจะได้รับแม่เหล็ก คุณภาพที่ดีที่สุด แต่คุณเข้าใจจริงๆ หรือไม่ก้าเครื่องมือวัด USSMETER? ในบล็อกนี้คุณจะได้เรียนรู้ความรู้เกี่ยวกับ Gaussmeter เครื่องมือวัดและหลักการทํางานของเครื่องมือวัดเกาส์มิเตอร์
ก่อนอื่นให้เราเข้าใจว่าเครื่องมือวัดเกาส์มิเตอร์คืออะไร?
เครื่องวัดสนามแม่เหล็กแบบเกาส์เซียนในปัจจุบันเรียกว่าเกาส์มิเตอร์และเกาส์มิเตอร์มักใช้ในการวัดทิศทางและความแรงของสนามแม่เหล็กที่ค่อนข้างเล็ก แต่เมื่อเทียบกับแม่เหล็กที่มีสนามแม่เหล็กขนาดใหญ่กว่าจําเป็นต้องใช้เครื่องวัดเทสลา เกาส์มิเตอร์ประกอบด้วยโพรบ/เซ็นเซอร์เกาส์ มิเตอร์ และสายเคเบิลที่เชื่อมต่อทั้งสอง
หมายเหตุ: โพรบ/เซ็นเซอร์แบบเกาส์เซียนโดยทั่วไปจะเปราะบางและจําเป็นต้องให้ความสนใจเมื่อใช้งาน
เกร็ดน่ารู้: หลักการทํางานของเกาส์มิเตอร์ขึ้นอยู่กับเอฟเฟกต์ฮอลล์ที่ค้นพบโดย Edwin Hall ในปี 1879
คนแรกที่มีสนามแม่เหล็กทรัพยากรคือ Carl Friedrich Gauss เขายังได้รับการพิจารณาจากหลาย ๆ คนว่าเป็นหนึ่งในนักคณิตศาสตร์ที่ยิ่งใหญ่ที่สุดและเขายังพัฒนาอุปกรณ์แรกที่สามารถใช้วัดทิศทางและความแรงของสนามแม่เหล็กใด ๆ ซึ่งเป็นเครื่องวัดสนามแม่เหล็ก นอกจากนี้ยังมีการพัฒนาระบบหน่วยสําหรับการวัดสนามแม่เหล็กและเพื่อเป็นเกียรติแก่เขาหน่วยที่ทันสมัยของการเหนี่ยวนําแม่เหล็กหรือความหนาแน่นของฟลักซ์ในระบบเมตริก (CGS) เรียกว่า GAUSS หน่วย SI สําหรับวัดฟลักซ์แม่เหล็กคือ TESLA (ตั้งชื่อตาม Nikola Tesla บิดาแห่งไฟฟ้า)! และ 1 TESLA = 10000 GAUSS
เกาส์มิเตอร์ทํางานอย่างไร? เอฟเฟกต์ฮอลล์คืออะไร?
สนามแม่เหล็กส่งผลต่อการไหลของกระแสเนื่องจากไฟฟ้าและแม่เหล็กมีความสัมพันธ์กัน เมื่อกระแสไฟฟ้าผ่านตัวนําที่มุมฉากกับสนามแม่เหล็กแรงของสนามแม่เหล็กจะผลักอิเล็กตรอนไปด้านใดด้านหนึ่งของตัวนํา ความเข้มข้นที่ไม่สมดุลของอิเล็กตรอนทําให้เกิดแรงดันไฟฟ้าที่วัดได้ซึ่งเป็นสัดส่วนโดยตรงกับความแรงของสนามแม่เหล็กและกระแส แต่จะแปรผกผันกับความหนาแน่นของประจุและความหนาของตัวนํา เอฟเฟกต์นี้เรียกว่าเอฟเฟกต์ฮอลล์
สูตรทางคณิตศาสตร์คือ V = IB/nd โดยที่ "V" คือแรงดันไฟฟ้าที่ผลิต "B" หมายถึงความแรงของสนามแม่เหล็ก "I" คือกระแส "n" คือความหนาแน่นของประจุ "d" คือความหนาของตัวนํา และ หมายถึงประจุเดียวของอิเล็กตรอน
เกาส์มิเตอร์ทํางานอย่างไร?
ส่วนที่สําคัญที่สุดของเกาส์มิเตอร์คือโพรบฮอลล์ ซึ่งมักจะแบนราบ ดังนั้นจึงเหมาะที่สุดสําหรับการวัดสนามแม่เหล็กตามขวาง แต่คุณต้องใส่ใจเมื่อใช้งานเพราะรูปทรงแบนแตกง่ายดังนั้นคุณต้องระมัดระวังในการใช้งาน นอกจากนี้ยังมีโพรบที่เป็นแนวแกนหรือทรงกระบอก และใช้ในการวัดสนามที่ขนานกับโพรบ เช่น โพรบภายในโซลินอยด์ (ขดลวดทรงกระบอกที่กลายเป็นแม่เหล็กเมื่อกระแสไหลผ่าน)
ทั้งสองประเภทสามารถใช้สําหรับการวัดสนามแม่เหล็กทั่วไป แต่โพรบระนาบหรือตามขวางเป็นสิ่งจําเป็นสําหรับการวัดสนามแม่เหล็กในพื้นที่เปิดโล่ง รวมถึงช่องว่างเล็กๆ ในหรือภายในแม่เหล็ก หรือสําหรับแม่เหล็กธรรมดาหรือวัตถุที่เป็นเฟอร์โรแมกเนติก หัววัดมีความเปราะบาง โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อใช้วัดสนามแม่เหล็กขนาดเล็ก และเสริมด้วยทองเหลืองเพื่อป้องกันจากสภาพแวดล้อมที่รุนแรง
มิเตอร์ใช้โพรบเพื่อส่งกระแสทดสอบผ่านตัวนํา ซึ่งสร้างแรงดันไฟฟ้าเนื่องจากเอฟเฟกต์ฮอลล์ ซึ่งมิเตอร์จะบันทึก เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าผันผวนและไม่ค่อยคงที่ มิเตอร์มักจะหยุดการอ่านตามค่าที่กําหนดและบันทึกพร้อมกับค่าแรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่ตรวจพบ เกาส์มิเตอร์บางตัวยังสามารถแยกความแตกต่างระหว่างฟิลด์ AC และ DC ได้เนื่องจากจะคํานวณ RMS (Root Mean Square) ของฟิลด์ AC โดยอัตโนมัติ
ตอนนี้คุณอาจต้องการถามวิธีการวัดเกาส์ของแม่เหล็กอย่างถูกต้องและแม่นยํา?
1. เปิดเกาส์มิเตอร์และถือโพรบ - มีเซ็นเซอร์
2. วางโพรบบนแม่เหล็ก - หากเป็นโพรบฮอลล์ ให้วางโพรบให้ราบกับแม่เหล็ก
3. กดค้างไว้สองสามวินาทีเพื่อให้ได้ค่าสูงสุดที่จะวัด
ข้างต้นเป็นวิธีที่ใช้กันมากที่สุดในการใช้เกาส์มิเตอร์ แม่เหล็กส่วนใหญ่มาพร้อมกับการให้คะแนนที่วัดไว้ล่วงหน้า แต่นักวิจัยช่างไฟฟ้านักการศึกษานักออกแบบผลิตภัณฑ์และอื่น ๆ พบว่าเกาส์มิเตอร์มีประโยชน์เมื่อพัฒนาหรือทํางานในโครงการ
ใครต้องการเกาส์มิเตอร์? เกาส์มิเตอร์ใช้ได้ที่ไหน?
เกาส์มิเตอร์เป็นอุปกรณ์ที่มีประโยชน์สําหรับการวัดความแรงของสนามแม่เหล็ก และบางรุ่นสามารถวัดทิศทางขั้วได้ เครื่องทดสอบแรงดันไฟฟ้าอย่างง่ายเป็นเกาส์มิเตอร์ชนิดหนึ่งเพราะสามารถตรวจจับสนามแม่เหล็กที่เกิดจาก
กระแสไฟฟ้าที่เกิดจากสนาม Gaussmeters สามารถใช้วัด:
- สนามแม่เหล็ก DC และ AC (40~500Hz)
- ขั้ว N/S ของแม่เหล็กกระแสตรง
- สนามแม่เหล็กตกค้างหลังจากการตัดเฉือนชิ้นส่วนเครื่องจักรกล
- ความแรงของสนามแม่เหล็กในการใช้งานแม่เหล็ก
- สนามแม่เหล็กตกค้างที่เกิดจากความเค้นหลังการแปรรูปวัสดุสแตนเลส
- แรงแม่เหล็กของวัสดุแม่เหล็ก
- แม่เหล็กธรรมชาติของวัสดุเหล็กต่างๆ
- สนามแม่เหล็กจากมอเตอร์และเครื่องใช้ในครัวเรือนอื่น ๆ
- ความแรงของสนามแม่เหล็กของแม่เหล็กถาวร
- การตรวจจับสนามแม่เหล็กรั่วที่เกิดจากแม่เหล็กตัวนํายิ่งยวด
การวัดอุณหภูมิและความแรงของแม่เหล็กพร้อมกัน
การสัมผัสกับสนามแม่เหล็กเป็นเวลานานอาจเป็นอันตรายต่อสุขภาพ (แม้ว่าการศึกษาจะยังไม่ได้ระบุสิ่งนี้) และหากคุณกังวลเกี่ยวกับสิ่งเดียวกันเกาส์มิเตอร์ก็มีประโยชน์ในการวัดและควบคุมความแรงของสนามแม่เหล็กจากอุปกรณ์ต่างๆรอบบ้านของคุณ เกาส์มิเตอร์ใช้เพื่อวัดรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าในสถานที่ที่ผู้คนอาศัยหรือทํางาน และใช้ตัวเลขเพื่อเปรียบเทียบกับขีดจํากัดมาตรฐานความปลอดภัยที่กําหนดโดยคําสั่งหรือข้อบังคับระดับโลกต่างๆ
การใช้เกาส์มิเตอร์ในอุตสาหกรรมรวมถึงการวัดความแรงของแม่เหล็กที่แม่นยําและทําซ้ําได้ซึ่งเกี่ยวข้องกับการใช้แม่เหล็กถาวรทางเทคนิคและส่วนประกอบที่เป็นเฟอร์โรแมกเนติก เกาส์มิเตอร์สามารถทําการวัดสนามแม่เหล็กแบบไม่ทําลายบนส่วนประกอบต่างๆ เช่น มอเตอร์ DC หรือ AC, ลําโพง, วงจรแม่เหล็กหรือรีเลย์, สวิตช์แม่เหล็กหรือขดลวด, การจําแนกประเภทแม่เหล็ก และแม้แต่สนามตกค้างหรือหลงทาง/รั่วไหล นอกจากนี้ยังสามารถใช้ได้สําเร็จเพื่อตรวจสอบว่าสนามแม่เหล็กไฟฟ้าแบบคงที่หรือแบบไดนามิกส่งผลต่อการทํางานของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีความแม่นยําที่ติดตั้งหรือไม่