魏奶萍

(西安文理学院,陕西 西安　710065)



磁阻传感器测量地磁场的实验数据处理

魏奶萍

(西安文理学院,陕西 西安710065)

摘 要：介绍了磁阻传感器的实验原理，用计算机origin软件对实验数据进行曲线拟合，拟合结果与传统最小二乘法处理数据相吻合。计算了霍尔灵敏度和西安市区地磁场的大小，误差较小。

关键词：磁阻传感器； 地磁场 ；曲线拟合； 数据处理

地磁场作为一种天然磁源，在航空、卫星、海洋和医学方面有着重要用途。地磁场的数值比较小，约10-5T量级，但在直流弱磁场测量中，往往需要知道其数值大小，设法消除其产生的影响。地磁场测量方法主要有磁聚焦法、光磁共振法、磁旋光成像法、电子自旋共振法及霍尔效应法[1-7]，数值处理也常用最小二乘法和泰勒多项式拟合法[8-9]。随着磁阻传感器的广泛使用，地磁场测量方法显得简单、易行，目前它已成为各大学院校电磁部分选作实验内容之一[9-13]。本文就是在介绍磁阻传感器的实验原理基础之上，对实验测量的原始数据，采用最小二乘法和计算机软件处理法进行比较，发现计算机软件在实验数据尤其是曲线拟合和作图上，具有快捷、直观等优点，也可以避免人为计算过程造成的误差。

1实验原理

1.1磁阻传感器的原理

对于一定的工作电压，当Ub=5.00V,HMC1021Z磁阻传感器输出电压Uout与外界磁场的磁感应强度成正比关系，Uout=U0+KB

1.2亥姆霍兹线圈的磁场

该实验采用的是DH4515A磁阻传感器,N=500、R=0.100m,在I=0.50A的条件下，

亥姆霍兹线圈是一对匝数和半径相同的共轴平行放置的圆线圈，两线圈间距等于圆形线圈的半径R，设Z为亥姆霍兹线圈中轴线上某点离中心点O处的距离，则亥姆霍兹线圈轴线上任点的磁感应强度为：