瑞士25KHZ高频宽senis磁力计产品

 

瑞士SENIS AG是一家专注于开发、制造和供应磁场测量及电流测量仪器、传感器的制造商。公司总部位于瑞士巴尔，其业务范围覆盖全球，服务于从实验室研究到工业生产的多个领域。该制造商制造的DC-25kHz磁力计 不仅能测“静态"的磁铁，还能精准捕捉快速变化的磁场。

 

senis磁力计主要产品

senis的产品线主要围绕磁场测量展开，覆盖了从传感器探头到完整测试仪器的多个环节。主要产品包括：

Ø 模拟磁场传感器 (Analog Magnetic Field Transducers)：由霍尔探头和信号调理电子模块组成，输出模拟信号。

Ø 数字特斯拉计/高斯计 (Digital Teslameters/Gaussmeters)：在模拟传感器基础上增加了数字处理、显示和通讯功能。

Ø 三轴霍尔探头 (3-Axis Hall Probes)：具备高空间分辨率的集成式探头，用于精确测量单点磁场矢量。

Ø 磁场测绘系统 (Magnetic Mappers)：用于自动化测量和分析永磁体、电机等部件的表面磁场分布

Ø 纳米特斯拉计 (Nanoteslameter)：用于测量极微弱的地球磁场或环境磁场。

Ø 电流传感器 (Current Sensors)：基于霍尔效应，用于测量直流和交流电流。

 

DC-25kHz高频宽磁力计

本次重点介绍的是基于F3A型号的测量系统，这是一款典型的DC-25kHz高频宽磁力计。该系统由两个模块构成：一是带线缆的霍尔探头（H-Module），二是用于模拟信号处理的电子模块（E-Module）。用户需要自行配备电源和电压表（或A/D采集卡）来构成完整的测量链路。

工作原理：该传感器基于霍尔效应。当磁场作用于探头内部的霍尔元件时，会在元件两侧产生与磁场强度成正比的电压。SENIS采用了集成式三轴霍尔传感技术，在单个芯片上集成了水平和垂直霍尔元件，通过电子电路分别处理Bx、By、Bz三个方向的信号，从而实现在“同一点"测量三维磁场矢量，避免了传统三轴探头因三个敏感片位置不同而产生的测量误差。

 

DC-25kHz的频率响应

1.这意味着从0Hz（静态磁场）到25kHz（交变磁场），传感器对磁场的灵敏度基本保持一致。信号在通过整个测量链（探头+电子模块）时，不会出现某个频率被过度放大或衰减的情况，保证了波形还原的真实性。

 

2.足够覆盖大多数电机/驱动器的工作频率

许多工业伺服电机的基频通常在几百Hz到1kHz，但由于PWM（脉宽调制）控制方式，磁场中会包含高达20kHz左右的谐波成分。25kHz的带宽使其能够覆盖这些高次谐波磁场，而不是仅能观察基波。

 

3.较快的响应时间

根据带宽与上升时间的关系（约0.35/带宽），25kHz对应的上升时间约为14微秒。这使得传感器能够快速响应磁场的阶跃变化，捕捉到毫秒级甚至微秒级的磁场瞬态过程。

 

4.探头上感应环路极小

为了达到25kHz带宽且不受干扰，SENIS的探头设计上避免了大的导电环路。小的感应环路不仅减少了涡流效应（涡流会在高频下抵消或扭曲被测磁场），也降低了电磁耦合噪声。

 

5.模拟输出形式

该带宽下通常采用原始模拟电压输出（而非内部带数字滤波的输出）。用户可以根据需要，在自己的采集卡上设置抗混叠滤波器或采样率，灵活度高。

 

senis磁力计技术参数（以F3A配典型探头为例） ：

Ø 频率带宽：DC - 25kHz （-3dB），涵盖从静态磁场到25kHz交变磁场的广泛范围。

Ø 测量范围：通常为±100 mT （±1 kG） 至 ±1T，具体取决于探头型号，最高可测9T。

Ø 空间分辨率：By轴敏感区体积为0.03 x 0.005 x 0.03 mm³；Bx和Bz轴为0.15 x 0.01 x 0.15 mm³。

Ø 精度：在标定测量范围内，总测量精度优于±0.1%。

Ø 正交误差：三轴夹角误差小于0.1°，确保了矢量测量的方向准确性。

Ø 输出方式：差分模拟电压输出，灵敏度约为100 V/T （10 mV/G）。

 

senis磁力计优势特点

Ø 单点三维矢量测量：能够在一个点位上同时获取Bx、By、Bz三个分量的数值，这对于测量高梯度磁场（磁场变化剧烈的区域）具有明显优势，避免了多个传感器位置不同带来的数据偏差。

Ø 高频率带宽：DC-25kHz的带宽使其不仅能测量静态永磁体，还能测量电机、变压器等设备中存在的动态交变磁场。

Ø 良好的空间分辨率：探头敏感区体积小，能够深入到狭小间隙中测量磁场细节，这对于分析电机气隙磁密或小型磁路非常有帮助。

Ø 抗干扰能力：采用全集成CMOS探头设计，探头本身感应环路极小，减少了在高频磁场中的涡流和感应噪声-6。电子模块也设计为具备较高的抗扰度。

Ø 探头可互换：F3A系列支持更换不同类型的探头，用户可根据不同测量对象（如不同温度、不同量程）更换探头，而无需更换整套电子模块。

 

senis磁力计应用领域

Ø 永磁体表征与质量控制：在生产线上或实验室中，用于检测永磁材料的表面磁场分布，评估磁性能是否达标。

Ø 电机与发电机系统：用于测量电机内部的磁场分布，特别是在定转子气隙中的磁场，帮助优化电机设计，检测退磁或故障。

Ø 实验室与研究开发：在物理实验室中用于搭建磁场测量平台，测量电磁铁、超导磁体或线圈产生的复杂磁场。

Ø 工业生产线监测：集成到自动化设备中，对磁组件进行快速在线抽检或全检，确保产品质量的一致性。

Ø 高梯度磁场环境：如MRI（磁共振成像）设备边缘磁场或粒子加速器磁铁边缘场的测量，利用其单点测量三维场的特性。