磁気測定


  1. 磁気計測

    1. 参考

      島田　義人　ホール素子を使ったガウス/メータの製作　トランジスタ技術 2003/6

    2. 磁気

      磁気の強さは磁束密度で表現します。磁束密度の単位はT(テスラ)で、その1万分の１を ガウス と呼ぶことがあります。



    3. 磁気の測定

      ホール素子：THS119（＠50円）は磁界の強さを電圧で出力する磁気センサです。

      　

      ホール素子の　1-3 ピンに電流を流します。この電流に直交する磁界があると、2-4 間に電圧が発生します。下図は5mAの電流を流したとき、磁界と出力電圧の関係です。



  2. 回路

    1. 回路

      制作回路です。オペアンプをLM358にし、AD変換のため、利得を上げました。強い磁石をホール素子に近づけると出力は、0.5〜2.5V に変化します。使用する磁界の強さで、利得を調整してください。
      　電源にバッファアンプを追加しました。これがないと、外部磁界の大きさにより、差動増幅のグランドレベルが変動します。


      　下図は電源回路です。３Vの片電源で±の両電源を利用できるようにしています。また、ホール素子用の定電流回路のための電圧を、3Vの電源を1/4に分圧して利用しています。この回路では、電源電圧が変化すると、ホール素子に流れる電流が変化してしまいます。電源に依存しないようにするには、ゼナーダイオードなどによる低電圧回路が必要です。



  3. 実験結果（これは参考文献の引用です）

    　

    1. 磁石


      下図は磁石とセンサの位置を変化させたときの、出力電圧の変化です。


    2. 回転磁界

      次の図は、センサの回りで磁石を回転させたときに出力電圧です。磁極の方向により、出力の極性が変化します。