文档介绍：-
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地磁场的测量
实验目的
掌握坡莫合金磁阻传感器的定标
测量地磁场水平分量和磁倾角的方法
二、实验仪器
FD-HMC-2型磁阻传感器与地磁场实验仪
三、实验原个非平衡电桥，非平衡电桥输出部分接集成运算放大器，将信号放大输出。传感器内部结构如图2所示。图2中由于适当配置的四个磁电阻电流方向不相同，当存在外界磁场时，引起电阻值变化有增有减。因而输出电压可以用下式表示为
对于一定的工作电压，如=，HMC1021Z型磁阻传感器输出电压与外界磁场的磁感应强度成正比关系
式中，为传感器的灵敏度，为待测磁感应强度。为外加磁场为零时传感器的输出量。
本实验先利用亥姆霍兹线圈产生的磁场对传感器进行定标，求出传感器的灵敏度，然后，根据传感器的电压输出，求地磁场。
由于亥姆霍兹线圈的特点是能在其轴线中心点附近产生较宽范围的均匀磁场区，所以常用作弱磁场的标准磁场。亥姆霍兹线圈公共轴线中心点位置的磁感应强度为
式中为线圈匝数，为线圈流过的电流强度，为亥姆霍兹线圈的平均半径，为真空磁导率。本实验亥姆霍兹线圈每个线圈匝数=500匝，线圈的半径=10cm；真空磁导率
亥姆霍兹线圈轴线上中心位置的磁感应强度为（二个线圈串联）
式中，为磁感应强度，单位T（特斯拉）；为通过线圈的电流，单位A（安培）。
四、仪器简介
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测量地磁场装置如图3所示。它主要包括底座，转轴，带角刻度的转盘，磁阻传感器的引线，亥姆霍兹线圈，地磁场测定以控制主机（包括数字式电压表，5V直流电源等）。刻度盘可取水平和竖直方位。
五、实验内容
1．测量传感器的灵敏度
恒流源 2．数字电压表 3．HMC1021Z磁阻传感器输入
输出引线 4．亥姆霍兹线圈 5．刻度盘
图4 地磁场测量装置
图3 传感器局部图
管脚
（1）将磁阻传感器放置在亥姆霍兹线圈公共轴线中点，并使管脚和亥姆霍兹线圈的磁感应强度方向平行，即传感器的感应面与亥姆霍兹线圈轴线垂直，用水准仪调整转盘水平。
（2）当励磁电流为零时，对数字电压表调零。
（3）,,,,,，传感器输出电压为。注意：先正向测量，后反向测量。正向测量完成后，一定先把电流减小到零，再把电流反向，以免电流突然换向，亥姆霍兹线圈中心产生很大的感应磁场。测正向
和反向两次，目的是消除地磁沿亥姆霍兹线圈方向（水平）分量的影响。
（4）用亥姆霍兹磁线圈产生磁场作为已知量，根据，用最小二乘法求出磁阻传感器的灵敏度。
2．测量地磁场的水平分量；地磁场的磁感应强度；地磁场的垂直分量，磁倾角。
（1）将亥姆霍兹线圈与直流电源的连线拆去。
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（2）把转盘刻度调节到角度。
（3）水平转动亥姆霍兹线圈整体，同时用水准仪调节转盘使其水平，找到传感器输出电压最大方向（即管脚所指方向），这个方向就是地磁场磁感应强度的水平分量的方向。
（4）记录传感器输出电压最大时的后，再旋转转盘，记录传感器输出最小电压，由,