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数字式高斯计的优点
浏览次数:1322发布日期:2017-02-24
   数字式高斯计的优点
  显示磁场读数是高斯计zui基本的功能。为使测量者获知读数,通常采用3种显示方案,即指针表头、数字表头和微处理器控制。
  指针表头将电流转化为指针在表盘中的偏转位置,是zui古老的读数显示方案,通常可提供5%的有效读数分辨准确度。即使指针位置*,测量者相对表盘的角度和估算经验也将显著提高读出误差,并且读数速率很低。因此,在对准确度和测量速率要求稍高的应用中,指针表头已趋淘汰。
  数字表头是针对指针表头读出误差问题的改进方案。数字表头内部集成ADC,将电压转换为数字量,并通过数码管或段式液晶显示为数字读数,从而为测量者提供直观的读数。数字表头具有固定的读数速率,并且无法外部控制。
  指针表头和数字表头均只能显示磁场读数,而无法提供更多的测量信息。无论使用二者之一,表头之前均为简单的模拟电路结构,因此必须大量使用易损低寿命的琴键开关和机械电位器实现有限的功能。
  现代测量不仅需要可显示的读数,还需要更多的功能。自动化测量至少需要高斯计与计算机之间的通讯接口,从而使计算机通过抗干扰的数字方式获取读数。使用表头的数字式高斯计无法提供数字接口,只能通过与磁场值成正比的模拟输出接口与计算机外设的数字采集卡相连,外界干扰和处理环节增多将降低测量效用。
  很多情况下,例如调整探头位置等必须人工参与的环节,与测量值共同显示的zui大值将提供足够的便利。然而,数字表头通常单行显示,无足够显示空间。而采用双表头时,记录zui大值的表头之前必须配置复杂的依靠电容的zui大值保持模拟电路,电容不可避免的漏电问题将造成严重的zui大值误差。
  更的高速自动测量要求严格的测量实时性,即于某一时刻在同步触发信号触发多台仪器同步测量多个参数在此时刻的量值。数字表头的测量起始时刻点由表头内部电路决定,无法控制,因此只能得到一段时间内的平均值,而非某一时刻的准确测量值,无法适应高速测量要求。
  数字表头不具备运算功能,因此只能实现高斯G与特斯拉T之间的换算,而对于Oe与A/m之间的非10的n次幂换算无能为力。
  磁场读数之外的功能已成为数字式高斯计*的组成部分,而使用表头的产品由于过于简单的结构愈发无法适应现代测量要求。使用内部微处理器的高斯计成为主流。
  对于现代高斯计,内部微处理器提供5个zui重要的特征:
  首先,微处理器可灵活控制显示内容。配置图形点阵液晶后,高斯计可显示读数之外的大量测量信息,例如单位、zui大值、直流/交流、自动/手动量程、计算机接口设置和触发方式。籍此,测量者可直观获得大量有助于监测测量过程的状态信息。
  其次,微处理器具有计算功能,因此对于单位换算、zui大(zui小)值保持、探头自动校零功能的实现具有明显优势。
  再次,微处理器具有存储功能。对于数字式高斯计的参数设置可通过非易失性存储器保存,并在开机后自动重新设置。易失性存储器还可实现一定深度的高速磁场读数存储,从而使上位机由频繁的读数查询中解放出来,并通过批量读数提高测量效率。
  此外,微处理器具有强大的扩展功能,可轻易实现对ADC、DAC和键盘的控制,从而提高测量准确度,并避免使用易损的机械部件,提高仪器可靠性。对于外界触发信号,微处理器可作出实时测量响应,大幅度提高测量实时性。
  zui后,微处理器提供面对计算机的接口。通过计算机接口,上位机不仅可获得读数,还可进行复杂的操作,或对高斯计运行状态的查询。与此类似,微处理器还提供对于数字化霍尔探头的接口,并通过固化在数字化探头内部的校准信息调整内部电路参数,在保证测量准确度的同时,使探头的校准独立于仪器本身,提高探头互换性和可靠性。
  微处理器的使用是现代仪器的基本特征。现代高斯计籍此获得更多的功能
  数字式高斯计借助微处理器,功能可抽象并独立为模块,模块化设计使设计和生产成本降低,全自动校准进一步降低了高斯计的调试人工成本,从而使高性能价格比成为可能