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第一部分 理论3

第1章 磁测量概论3

1.1 基本概念及基本磁学量3

1.1.1 测量的术语与定义3

1.1.2 磁测量概述4

1.1.3 基本磁学量5

1.1.4 磁单位9

1.2 磁场的基本定律和磁介质的性能方程11

1.2.1 电场的基本定理11

1.2.2 磁场的基本定理12

1.2.3 电磁感应定律14

1.2.4 电磁场的边界条件15

1.2.5 电磁场的能量15

1.2.6 磁介质的性能方程16

1.3 铁磁物质的磁特性16

1.3.1 物质按照磁性的分类16

1.3.2 磁性材料的分类17

1.3.3 铁磁物质的磁化特性和磁性参量19

1.3.4 物体的磁化23

1.3.5 居里温度25

1.3.6 铁磁物质中的磁畴排列26

1.4 磁测量的基准和基本方法26

1.4.1 磁量具26

1.4.2 磁测量的基本方法27

第2章 磁场的产生与测量方法28

2.1 磁场的产生28

2.1.1 螺线管28

2.1.2 螺绕环33

2.1.3 亥姆霍兹线圈34

2.1.4 具有尾端补偿的线圈35

2.1.5 永磁体37

2.1.6 电磁铁42

2.1.7 大功率直流螺线管46

2.1.8 超导磁体48

2.1.9 脉冲强磁场50

2.2 霍尔元件磁场测量原理与特性53

2.2.1 霍尔效应53

2.2.2 霍尔效应的副效应54

2.2.3 副效应引起的系统误差的消除55

2.2.4 霍尔传感器55

2.3 电磁感应法56

2.3.1 电磁感应磁场测量原理56

2.3.2 电磁感应磁场测量方法60

2.4 磁电阻效应法65

2.4.1 半导体磁阻元件65

2.4.2 磁敏二极管67

2.4.3 强磁性金属薄膜磁阻元件69

2.5 磁共振法70

2.5.1 核磁共振法70

2.5.2 电子顺磁共振法81

2.5.3 光泵共振法82

2.6 弱连接超导效应法83

2.6.1 约瑟夫逊效应83

2.6.2 外磁场对临界电流的影响84

2.6.3 超导量子磁强计84

2.7 磁光法87

2.7.1 法拉第磁光效应传感器87

2.7.2 磁致伸缩型传感器88

2.7.3 力学型传感器88

2.8 非均匀磁场的测量89

第3章 磁性材料本征磁特性的测量91

3.1 饱和磁化强度的测量91

3.1.1 冲击电流计法91

3.1.2 磁称法92

3.2 磁各向异性常数的测量97

3.2.1 磁各向异性97

3.2.2 由单晶磁化曲线确定磁晶各向异性常数98

3.2.3 由多晶磁化曲线确定磁晶各向异性常数99

3.2.4 转矩磁强计99

3.2.5 晶奇点检测法102

3.3 磁致伸缩系数的测量103

3.3.1 磁致伸缩系数103

3.3.2 光学杠杆法103

3.3.3 干涉仪法104

3.3.4 形变电阻法105

3.3.5 三端电容法106

3.4 旋转样品的测量107

3.4.1 测量原理107

3.4.2 应用旋转样品磁强计的磁性测量108

3.5 居里温度或抵消温度的测量109

3.6 应用铁磁共振技术测量磁参数113

3.6.1 铁磁共振原理113

3.6.2 饱和磁化强度的测定114

3.6.3 磁晶各向异性等效场的测定115

3.6.4 磁致伸缩常数的测量115

第4章 磁性材料静态磁特性测量116

4.1 磁性材料在直流磁场中的静态磁特性116

4.2 样品的磁化与退磁117

4.2.1 样品的磁化117

4.2.2 样品的退磁118

4.3 样品中磁场和磁通密度的测量119

4.3.1 内磁场的测量119

4.3.2 磁通密度的测量121

4.4 用冲击法测量静态磁特性121

4.4.1 冲击检流计工作原理121

4.4.2 冲击检流计的使用122

4.4.3 用冲击检流计测量磁通123

4.4.4 用冲击法测量静态磁特性123

第5章 磁性材料动态磁特性测量124

5.1 磁性材料在交流磁场中的动态磁特性124

5.1.1 动态磁特性与静态磁特性的比较124

5.1.2 磁化场波形对磁特性的影响126

5.2 铁损的测量127

5.2.1 概述127

5.2.2 功率表法128

5.2.3 电桥法130

5.2.4 硅钢带损耗的连续自动测量131

第6章 磁测量最新进展与前沿技术132

6.1 瞬态磁场测量132

6.1.1 电磁感应法133

6.1.2 霍尔效应法133

6.1.3 磁光法134

6.2 磁阻效应的研究与应用134

6.2.1 巨磁阻效应134

6.2.2 超巨磁阻效应136

6.2.3 隧道磁阻效应传感器136

6.2.4 非均匀性导致的磁阻效应137

6.3 弱磁测量138

6.3.1 磁通门磁力仪138

6.3.2 质子旋进（核旋）磁力仪139

6.3.3 光泵磁力仪139

6.3.4 超导弱磁测量仪器140

6.4 准静态磁场研究及应用140

6.5 磁性元件与铁氧体材料标准141

第二部分 实验145

实验1 霍尔效应及其应用145

实验2 用冲击法测定样品的静态磁特性参数149

实验3 电磁材料动态磁化参数测量152

实验4 功率表法磁损耗测量155

实验5 交流桥测量居里温度158

实验6 电磁屏蔽测试160

实验7 永磁材料测量与失磁试验167

实验8 电磁环境测量171

实验9 输电线路电磁干扰测试175

实验10 环探头磁场测量及其应用177

附录 常用电磁学单位179

参考文献180