SHT-B型数字式特斯拉计(高斯计)技术手册.doc

B型 数字式特斯拉计 使用说明书 沈阳汇博思宾尼斯传感技术有限公司二零一一年五月 SHTB型数字式特斯拉计1、概述 SHTB型数字式特斯拉计经已经获得计量部门的检测认定，并取得了计量器具制造许可证。该产品由MCS51单片机控制测量，具有软件程序控制自动升降量限、非线性误差修正、显示值大小修正、峰值保持、软件调零等功能，并配有RS485串行通讯接口。该仪器电路设计合理，性能稳定可靠，体积小、重量轻，适合需要对磁场进行精确测量的各类用户，投入市场几年来倍受用户青睐。目前，该产品已广泛用于航空航天、冶金、工程物理、中科院及国家计量部门，获得较高评价。 该产品可以测量物体表面磁场、缝隙磁场和作为磁场标准等用途，是一种使用方便的测磁仪器。其原理是利用霍尔效应原理实现磁电转换，数字显示被测磁场数值。仪器可配各种专用探头和超薄探头。2、原理及结构 SHTB型数字式特斯拉计采用高精度、高稳定性的GaAs霍尔元件作为测磁传感器，在霍尔效应的基础上，对霍尔电压进行放大与信号处理，最后将信号输送到数字电压表来显示被测磁场的数值。探头形状如图21所示，其线路原理如图22所示。仪器自动换量限，不仅用户使用方便，亦使仪器美观大方。 霍尔元件 引线 手柄 图21探头结构原理 传感器 放大器 恒流源 换量限 单片机 显 示 图22电路原理图3、应用 1、数字式特斯拉计可配径向测磁传感器测表面磁场，其原理如图31所示，保持测磁探头的扁铜管与被测磁场垂直，并且使扁铜管接近被测物体。 2、数字式特斯拉计可配轴向测磁传感器测表面磁场或螺旋管内磁场，其原理如图32所示，保持测磁探头的前端与被测磁场垂直，使其接近被测物体，保证测试值最大，为物体表面磁场值。 3、数字式特斯拉计可配专用或超薄测磁传感器测量物体缝隙磁场，测试原理如图33所示。 B B 图31、径向探头测表面磁场 图32、轴向探头测表面磁场 B 图33、测量缝隙磁场4、主要技术指标1、 测磁范围：02T2、 精 确 度：0.2FS（202）3、 量 限：第一量限：0200 mT 第二量限：0.22 T4、 分 辨 率：0200mT量限：0.01 mT 0.22T量限：0.0001 T5、 采样速度：35次/秒6、 显示方式：4位半LED7、 量限切换：自动8、 探头尺寸：径向探头：1.23.0301575 mm 轴向探头：4301575 mm9、 使用温度：54010、 供电电源：220V50Hz10% AC11、 体 积：23080220 mm5、使用说明1、 打开仪表后面板上红色电源开关，仪表连续闪动三次“.”后，进入测量状态，正常工作。2、 仪器开机预热十分钟后测量，以保证测试精度。3、 本仪器只配套1只探头，后面板“探头选择未加选择开关，上电后仪表前面板上“1”探头指示灯亮。表明现在用的是1探头（仪表修正系数为1探头的修正系数）。将霍尔探头远离磁场，若显示不为零，按动前面板上“调零”按键，使显示为零，即可测量。4、 按键功能说明（包括后面板上的键）：1、 调零：按动该键，仪表显示“”，说明仪表正在进行清零，然后仪表显示“.”，清零完毕。2、 清除：按动该键，仪表显示探头不经软件清零的实际模拟信号零点，如果该零点大于5mT，需要打开仪器，调整6 （1） 中的5电位器，将零点调至5mT以内。3、 记录：按动该键，仪表进行快速测量（每秒采样10次以上），数码管后面的量程指示灯闪烁。按动“清除”键，仪表回到正常测量状态。4、 检定：在仪器进行检定时使用。平时禁止按动该键。5、 量限选择：按动一下该键，仪表进入手动切换量限状态中的0200mT量限测量，同时“量限指示”灯亮；再按动一下该键，仪表进入02T量限测量，“量限指示”灯亮；再按动一下该键，仪表回到自动切换量限测量状态，“量限指示”灯灭。 、数字显示窗口的右边，有两个发光二极管指示灯，为被测磁场显示单位指示，分别提示仪表工作在0200mT量限或工作在0.22T。 、如果在用仪表前面板上的“清零”键进行清零时，不能正好是00.00（允许为00.01）时，可以通过本说明书6.中对仪表系数的修正方法，将系数适当增大或减小一些即可。 、如果在测量时探头不能处于磁场最大处，想对显示的测量值进行整体的适当修正，可以通过本说明书6.中对仪表系数的修正方法，将系数适当增大或减小一定的比例。该系数增大，仪表的显示值也增大。 仪表前面板 SHTB型数字式特斯拉计 4位半LED mT 检定 记录 消除 调零 T 1 探头 沈阳汇博思宾尼斯传感技术有限公司 2 图51、 SHTB型数字式特斯拉计前面板 、仪表后面板 开 关 量限指示 量限选择 RS232C 图52、SHTB型数字式特斯拉计后面板6、仪表检定 、与检定有关的部分的功能 、电位器分布 1电位器：1探头0200mT量限满度调整 2电位器：1探头0.22T量限满度调整 1234 5 图61、电位器分布位置 3电位器：2探头0200mT量限满度调整 4电位器：2探头0.22T量限满度调整 5电位器：模拟信号零点调整 、仪表线性修正： 校准时，按动仪表前面板上的“检定”键，仪表显示“ ？ ”后，再按动“记录”键，仪表显示“ ？ ”，然后再接着按“检定”键，仪表进入线性修正系数设定状态，连续按动“检定”键，仪表依次显示： 、0（1探头80140mT修正系数）、1（1探头140200mT修正系数）、2（1探头0.40.6T修正系数）、3（1探头0.60.8T修正系数）、4（1探头0.81.0T修正系数）、5（1探头1.01.2T修正系数）、6（1探头1.21.4T修正系数）、7（1探头1.42.0T修正系数）、8（2探头80140mT修正系数）、9（2探头140200mT修正系数）、A（2探头0.40.6T修正系数）、B（2探头0.60.8T修正系数）、C（2探头0.81.0T修正系数）、D（2探头1.01.2T修正系数）、E（2探头1.21.4T修正系数）、F（2探头1.42.0T修正系数）、 （软件调零修正系数）18、 （示值修正系数） 若想修改某系数，当显示该系数时，按动“记录”键，五个数码管中最右边一位闪动，连续按动该键，可以改变闪动位，接着按“调零”键，可以修改闪动位数字。修改完该系数后，按动“清除”键，仪器回到暂时测量状态测量，探头指示灯闪烁。若需再修改刚才的系数则按“记录”键，可以调出该系数，若想修改其它系数，再按动“检定”键，则可循环调出其它系数进行修改。当修改完所有系数想回到正常测量状态时，则在暂时测量状态下连续按动“检定”键两次，仪器即回到正常测量状态。 例如：将1探头0.40.8T的线性修正系数“”改为“”。 a、连续按动仪表前面板线上的“检定”、“记录”、“检定”键，进入线性修正系数设定状态，仪表显示“”。 b、在线性修正系数设定状态下，再连续按动“检定”键，直到显示“”。 c、按动仪表前面板上的“记录”键，五个数码管中最右边一位闪动，再按动一下“记录”键，右边第二位数字“闪动”。 d、连续按动仪表前面板上的“调零”键，将该位数字改为“”。 e、再按动“记录”键，右边第三位数字闪动，同样用“调零”键将该位改为“”。 f、按上述方法将右数第四位数字改为“”。 g、按动仪表前面板上的“清除”键，仪表进入暂时测量状态。这时仪表前面板上的探头指示灯闪烁。 h、按动“检定”键，仪表显示“ ？ ”，再按动“检定”键，仪表回到正常测量状态。 修正系数是5000时，修正率为1，修正系数小对应的仪表显示值也小。 如果仪表在某一磁感应强度下的显示值大于标准值，需要将该显示值所对应的修正系数改小。 、仪表检定 、检定1探头时，按说明书5（3）条之说明及探头编号选择好探头并将探头选择开关拨到“1”的位置。这时前面板的“1”探头指示灯亮。打开仪器上盖，按说明书5（4）条之说明进行清零，然后将清零过的探头放在标准磁场中，将标准磁场调至080mT内的某一值，如果仪表显示值与标准值相比超出了精度范围，先调整61图中的1电位器，使仪表显示值与标准值一致。 、第一点调好后，再将标准磁场调至80140mT范围内的某一值，如果仪表显示值与标准值相比超差，根据6（1）之说明调出线性修正系数“”进行修改，根据仪表显示值与标准值相差的大小来改变修正系数的大小。如果显示值大，说明修正系数大，将修正系数改小。系数改好后按动“清除”键，仪表进入暂时测量状态，看仪表显示值与标准值比较是否超差，如果还超差，则按“记录”键，再调出该系数修改，直至仪表显示值与标准值相比不超出仪表要求的精度范围。 、按上述步骤再调整好140200mT时的仪表显示值。 、将标准磁场调至0.20.4T内的某一值，调整61图中的2电位器，使仪表显示值与标准值一致。 、再将标准磁场调至0.40.6T范围内的某一值，如果仪表显示值与标准值相比超差，按动“记录”键，重新进入设定状态，再按“检定”键，调出线性修正系数“”进行修改，该好后按动“清除”键，仪器重新回到暂时测量状态。 、按上述步骤依次调整好0.60.8T，0.81.0T，1.01.2T，1.21.4T，1.42.0T的仪表显示值。 、仪表整个检定完成后，在暂时测量状态（探头指示灯闪烁）下按动“检定”键，仪表显示“ ？ ”，再按动“检定”键，仪表回到正常测量状态。 、重复上述步骤检定“2”探头。7、通讯功能操作 （1）、在计数机和仪器通电以前，用随仪器附带的两端都是针座的通讯电缆将仪器和RS-232/RS-485转换器连好，然后将转换器和带485接口的计算机连接的COM1或COM2端连接。打开计算机和仪器的电源。 （2）、将随仪器携带的通讯软件安装到硬盘上。本通讯软件运行环境为：中文windows95/98剩余硬盘空间10M安装步骤：首先将两张安装盘分别拷贝到硬盘的同一个目录下，运行目录中的“setup.exe”文件，然后按照屏幕上的提示操作即可。 （3）、安装完毕后，点击屏幕左下角“开始程序SHTB型特斯拉计SHT232”，进入通讯界面。 （4）、首先选择好通讯端口，显示窗即显示当前的仪表测量值。如果“DATA”指示灯不亮，说明串行口没有数据传输，这时请首先确认串行端口选择是否正确、数据电缆连接是否正确，如果正确无误，请点击“接收”按钮，以软件方式通知仪表发送数据。 （5）、如果需要仪表停止发送数据，请用鼠标点击“停止”按钮，仪表即停止发送。 （6）、如果需要保存当前的测量值，请点击“保存”按钮。如果需要连续的按一定时间间隔保存测量值，请首先输入“采样间隔”和“数据个数”，然后点击“自动保存”按钮，即进入自动保存状态，“AUTO”指示灯点亮，在自动保存的过程中可以按动“暂停保存”按钮，暂时停止保存。此时“暂停保存”按钮的标题变为“继续保存”，按动该按钮，可以继续进行自动保存，该按钮的标题也恢复为“暂停保存”。如果您想结束自动保存状态，可以按“停止保存”按钮，以退出自动保存状态。 （7）、在通讯程序界面的右边是保存测量值的数据表格，如果您想删除其中的某行测量值。请首先选中该行，然后点击“删除行”按钮或按键盘上的“Delete”键，即可删除该行数据。如果要删除全部数据，请点击“新建”按钮。如果要把测量的数据保存进文件中。请点击“存盘”按钮，输入需要保存的文件名，即可生成存有本次测量值的文本格式的文件。在保存之前您也可以选择需要保存的数据列，即“序号”、“测量值”、“保存时间”三个选择框。在上述三个选择框前面打“”或清空，则在存盘时会保存相应的数据列。 （8）、串行口的工作方式、仪表发送数据的格式，详见随机附带软盘中的readme.txt文件。8、随表附件（1）、通讯软件安装光盘一张（2）、霍尔探头一支（3）、电源线一根（4）、9针串行通讯电缆一根（5）、RS-232/RS485转换器1只（6）、使用说明书一份（7）、检定证书一份（8）、合格证一张9、注意事项1、 使用时不得使探头的后面引线弯曲受力。2、 霍尔探头不得受应力、冲击或碰撞。3、 霍尔探头在插入航空插头插座时，要注意对准豁口的位置，然后再拧紧固定螺套。4、 本仪器自出厂之日起保修一年（探头属于易损件，使用寿命和使用方法关系很大，所以不在保修范围之内）。备注：1、“毫特斯拉（mT）”与“高斯（Gs）”的换算： 1T1000mT 1mT10Gs 2、经检定探头（02016）线性修正系数为：05007 15007 24985 34965 44937 54920 64900 74880 85000 95003 A4990