磁强计是一种测量磁场强度的仪器。

释义

测量磁感应强度的仪器

正文

磁强计

测量磁场强度的仪器。

来历

磁强计

根据小磁针在磁场作用下能产生偏转或振动的原理制成。

原理

如果将一个开路磁体置于磁场中，则此样品外一定距离的探测线圈感应到的磁通可被视作外磁化

场及由该样品带来的扰动之和。多数情况下测量者更关心的是这个扰动量。在磁测领域，区分这种扰动与

环境磁场的方法有很多种。例如，可以让被测样品以一定方式振动，探测线圈感应到的样品磁通信号因此

不断快速的交变，保持环境磁场等其他量不做任何变化，即可实现这一目的。这是一种用交流信号完成对

磁性材料直流磁特性测量的方法。因为在测试过程中，恒定的环境磁场可以直接扣除，而有用信号则可以

通过控制线圈位置，振动频率、振幅等得以优化。

振动样品磁强计(VSM)正是基于上述理论。VSM 是一种高灵敏度的磁矩测量仪器。它采用电磁

感应原理，测量在一组探测线圈中心以固定频率和振幅作微振动的样品的磁矩。对于足够小的样品，它在

探测线圈中振动所产生的感应电压与样品磁矩、振幅、振动频率成正比。在保证振幅、振动频率不变的基

础上。用锁相放大器测量这一电压，即可计算出待测样品的磁矩。

振动样品磁强计的测试方法

前面介绍的为振动样品[1]的基本原理。要将这些原理变为现实，以下装置必不可少：

(1) 稳定、可靠的振动系统

(2) 数字化控制的磁场源(超导线圈或电磁铁)

(3) 锁相放大器，用于线圈感应信号的选频和放大

(4) 辅助同步信号源，与样品振动同频率，用来精确控制样品振幅

(5) 磁场测量系统

(6) 控温系统(如果需要测量温度特性)振动样品磁强计的应用

振动样品磁强计最初是由弗尼尔(S.Foner)提出的。他对磁强计的结构，各种探测线圈及其对灵

敏度的影响都作了详细的论述。经过约半个世纪的发展，如今 VSM 已是磁性实验室中应用范围很宽的测试

设备，自从锁相放大技术开始在 VSM 上得到应用以来，使其灵敏度得到了极大范围的提升，适用范围也不

断得到拓展，除永磁材料以外， VSM 适合于测试以下材料：亚铁磁、反磁性材料、顺磁材料和抗铁磁材

料；各向异性材料；磁记录材料；磁-光学材料；稀土和过渡元素、非晶金属、高导磁率材料、金属蛋白等

形式的铁磁物质。弱磁、顺磁等样品虽然可以用 VSM 测量，其灵敏度相比于大多数永磁体或磁记录介质而

言是有所下降的。

此外，VSM 还适用于块状、粉末、薄片、单晶和液体等多种形状和形态的材料，能够在不同的环

境下得到被测材料的多种磁特性。可以直接从测试中得到的内容包括：B-H 曲线、M-H 曲线、初始化磁化

曲线，磁滞回线上的各参数，并能够测量材料的各向磁特性(mx, my, mz) ，由于 VSM 探测线圈的信号未

经过积分就直接送到分析系统，不存在积分器漂移的情况，因此如果配备有有低温罐或高温炉，则可以以温度为变量测量由过渡温度和居里点决定的磁化函数。

相关链接

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