磁电转换器是把磁转换成电的元器件，其基本原理是在变化磁通量中的导体，会产生电动势；此电动势称为感应电动势或感生电动势，若将此导体闭合成一回路，则该电动势会驱使电子流动，形成感应电流。要产生感应电流产生的条件：一是电路是闭合且通的；二是穿过闭合电路的磁通量发生变化。（若缺少一个条件，就不会有感应电流产生）

外文名

magnetoelastic transducer

测量磁电转换器磁感应强度的简便方法

通常，永久磁铁的磁感应强度测量一般都使用专门的磁感应强度测量仪器，如核磁共振磁强计、高斯计、格拉索特磁通计和磁通门磁强计等。但因这些测量仪器功能专一，且价格较贵，故科研院校的试验室较少配置这类仪器。当工作中要求快速、准确地测量出某一永久磁铁的磁感应强度时，有两种测量方法可供选择，一是求助于别的单位使用专用测量仪器（需要花钱和时间）进行测量，二是尽量利用本试验室现有的仪器仪表，根据磁感应强度测量原理进行测量。

磁感应强度的测量方法是在电磁理论、电子技术和物理学的基础上建立起来的。介绍一种利用霍尔元件、5V直流电源、毫伏表、毫安表和磁感应强度发生器来测量磁电转换器磁感应强度的简便方法。

测量原理

依据霍尔效应实现磁电转换器磁感应强度的测量。将一片霍尔元件垂直放入磁场，且在霍尔元件两端的管脚通入控制电流，则霍尔元件另外两端管脚将产生一个霍尔电势，它们之间的关系为:

式中：

—霍尔电势，V；

—元件系数，

；

—控制电流，A；

—磁感应强度，T；

—霍尔元件厚度，m。

由于霍尔元件的厚度已定，令

为霍尔系数，对于某一霍尔元件来说，就是定值，则式（1）变为

或

可见，霍尔电势与磁感应强度成正比，依据这一原理来测量磁感应强度，测量原理如图1所示。

图1

测量步骤

磁感应强度发生器的制作及标准磁感应强度的计算

根据电磁感应定律，在一长度为L、直径为D的铁芯（软铁棒）上缠绕N匝线圈，当在线圈中通入一定量电流时，可在铁芯两端产生一标准（恒定）磁感应强度，如图2所示。其中铁芯长度L为0.26m，直径D为0.035m，导磁系数μ为

H/m，线圈匝数N为3000匝。在线圈中通入1A控制电流，则可得出如下关系式

:

把上述数据代入式（4），可得

：

图2

计算霍尔元件的灵敏度

由（2）式得

如图1所示，在标准磁感应强度

的作用下，调节控制电流寿为不同值，测得对应的霍尔电势

数据见表1。

表1

利用式（5），对表1数据进行计算，结果见表2。

表2

磁电转换器磁感应强度B的计算

经计算，已得该霍尔元件的平均霍尔系数

为

，故可利用式（3）求得被测磁电转换器的磁感应强度B。将霍尔元件、电源、毫安表、毫伏表及被测磁电转换器按图3所示进行联接。

图3

分别将1号、2号磁电转换器垂直紧贴在霍尔元件上，此时霍尔元件将受到磁电转换器产生的磁场作用，调节控制电流

值，可测量相应的霍尔电势

，测量结果见表3和表4。

表3和表4

利用式（3），计算出1号和2号磁电转换器磁感应强度

和

，结果见表5和表6。

表5和表6

测试结果验证

为了验证该方法的准确性，利用高斯计分别对1号和2号磁电转换器的磁感应强度进行了测试，测试值

为

，

值为

。测试结果表明，应用该方法测量磁电转换器的磁感应强度是准确可行的。[1]