肖 鹏，李 龙，余晓曦，王 巍，白凌志，廖 欧

(中国测试技术研究院 电子研究所，四川 成都610021)

0 引 言

特斯拉计是中强磁场测量的必备设备之一。中强磁场的测量主要有两种方法，一种是核磁共振法［1］，该方法从原理上大大提高了磁场的测量精度，利用该方法研制的设备一般作为磁学计量的标准装置;另外一种方法是利用半导体的霍尔效应测量磁场［2］，该方法相比较前者具有测试简单方便、成本低廉等优点，广泛适用于各种现场测试。

传统的基于霍尔效应的特斯拉计采用简单的放大电路对霍尔片感应的电压进行放大，然后通过数字表头进行显示，整个仪器的调零和校准都采用外置电位器进行调节，结构复杂且精度低。本文在借鉴国内外特斯拉计优点的基础上，设计了一种高精度数字特斯拉计，该仪器具有测量精度高、结构简单、成本低等特点，实现了特斯拉计的数字化。

1 总体设计

该仪器的设计原则以实用、可靠为出发点，同时要便于生产调试。在保证低成本的前提下，满足0.5%的测量精度并兼顾高分辨率的要求，仪器最小分辨率为0.001 mT。

该仪器主要由霍尔传感器、恒流源、放大电路、A/D 转换电路、微控制器(MCU)以及键盘和显示电路组成，如图1所示。利用恒流源驱动霍尔传感器，当有磁场磁力线垂直穿过霍尔片时，将产生微小的感应电动势，采用自稳零、低噪声的前置放大器对霍尔电动势进行拾取，利用主放大器对信号进行进一步的放大、调理，然后经A/D 转换送入微控制器进行软件修正，并实时显示。……