عادةً ما تستخدم أداة قياس المغناطيسية السطحية مقياس غاوس، المعروف أيضًا بمقياس تسلا. الصورة أدناه هي مقياس غاوس ياباني شائع الاستخدام من إنتاج شركة KANETEC.

يعتمد مبدأ عمل جهاز قياس غاوس بشكل أساسي على تطبيق تأثير هول: عند وضع موصل يحمل تيارًا في مجال مغناطيسي، ونتيجةً لتأثير قوة لورنتز، يظهر فرق جهد عرضي في الاتجاه العمودي على المجال المغناطيسي والتيار. جهاز قياس غاوس هو جهاز يعتمد على مبدأ تأثير هول لقياس المجال المغناطيسي. يُولّد مسبار هول جهد هول نتيجةً لتأثير هول في المجال المغناطيسي. يُحوّل جهاز القياس قيمة شدة المجال المغناطيسي بناءً على جهد هول ومعامل هول المعروف.
![]() | 1. في الموصلات العادية، تكون حركة الإلكترونات فوضوية وتتصادم باستمرار. |
![]() | 2. عندما يتم إضافة أقطاب كهربائية إلى نقطتين من الموصل، فإن الإلكترونات ستشكل تيارًا مستقرًا ينجرف جانبيًا. |
![]() | 3. إذا تم تطبيق مجال مغناطيسي خارجي في الاتجاه الرأسي، فإن الإلكترونات الموجودة في المادة ستتجه إلى جانب واحد من الموصل لتكوين شحنات متراكمة بسبب قوة المجال المغناطيسي، وسوف تتوازن في النهاية لتكوين جهد هول مستقر. |
عادةً ما يكون جهاز قياس جاوس الحالي مزودًا بمسبار هول أحادي الاتجاه، أي أنه يقيس شدة المجال المغناطيسي في اتجاه واحد فقط، أي عموديًا على اتجاه شريحة هول. في بعض مجالات القياس المتطورة، توجد أيضًا مجسات هول لقياس المجالات المغناطيسية ثلاثية الأبعاد. من خلال تحويل أجهزة القياس، يمكن عرض شدة المجال المغناطيسي في اتجاهات المحاور X وY وZ في آنٍ واحد. ويمكن الحصول على أقصى شدة للمجال المغناطيسي من خلال تحويل الدوال المثلثية.
يمكن لأجهزة قياس جاوس بشكل عام قياس المجالات المغناطيسية DC والمجالات المغناطيسية AC، ويمكن عمومًا تبديل الوحدات لعرض الوحدة الغوسية Gs أو وحدة النظام الدولي millitesla mT، وقياس المجالات المغناطيسية DC هو الأكثر استخدامًا على نطاق واسع في الصناعة.
إذا كنت بحاجة إلى قياس المجال المغناطيسي في الوقت الفعلي، فأنت بحاجة إلى استخدام الوظيفة الحقيقية، وستعرض الشاشة قيمة المجال المغناطيسي في الوقت الفعلي والقطبية
تكون وظيفة التثبيت مطلوبة عندما تكون هناك حاجة لالتقاط ذروة المجال المغناطيسي والقطبية المقابلة أثناء القياس.
كما هو موضح في الشكل أدناه، ستعرض الشاشة "إيقاف التشغيل"، والقيمة المعروضة والقطبية هما ذروة المجال المغناطيسي الملتقطة وقطبيتها المقابلة. إذا لم تظهر الشاشة، فهذه وظيفة حقيقية. اضغط على زر "الوضع" للانتقال إلى وضع اختبار المجال المغناطيسي المتردد، كما هو موضح في الشكل أدناه، يظهر رمز "~" على الشاشة.

احتياطات استخدام مقياس جاوس:
١. عند استخدام مقياس غاوس لقياس مغناطيسية السطح، يجب عدم ثني المجس بشكل مفرط. يجب أن تكون شريحة هول في نهايتها ملامسة لسطح المغناطيس بشكل خفيف. من ناحية، هذا لضمان ثبات نقطة القياس.
٢. يُمكن استشعار كلا جانبي شريحة هول، ولكن القيمة والقطبية مختلفتان. يُستخدم سطح المقياس لسهولة القياس، ولا يُمكن استخدامه كسطح قياس. السطح غير المقياسي هو سطح القياس.

يقيس مقياس جاوس شدة المجال المغناطيسي الافتراضية Bz لسطح القياس الرأسي. الشكل التالي هو مخطط محاكاة لمغناطيس ممغنط عادي على المحور Z. يتضح أن المجال المغناطيسي متجه، وأن شدة المجال المغناطيسي على المحور Z تساوي Bz =. بما أن مسار الدائرة المغناطيسية عند الزاوية هو الأقصر، فإن خطوط المجال المغناطيسي عند الزاوية ستكون أكثر كثافة، وتكون شدة المجال المغناطيسي B أقوى من المركز، ولكن Bz ليست بالضرورة أقوى من المركز.

ما يحتاج إلى اهتمام خاص هنا هو أنه عندما تكون اتجاهات المغناطيسية مختلفة، حتى لو كان نفس سطح القياس، فإن الفرق في القيمة المقاسة يكون كبيرًا جدًا.
لقياس الديناميكيات أو لملاءمة المجال المغناطيسي لمواضع قياس مختلفة في منحنيات الموجة، يلزم استخدام ماسح المجال المغناطيسي. ويتطلب الأمر أيضًا قياسه باستخدام شريحة هول أحادية الاتجاه أو ثلاثية الأبعاد، ثم يُستخرج منحنى قياس المجال المغناطيسي بتصميم مسار القياس وجمع البيانات.




