Helmholtz tekercsek

Xiamen Dexing Magnet Tech. Vállalat, KFT.

 

 

A Dexing Magnet egy kiváló minőségű és tökéletes szolgáltatást nyújtó nagyvállalat a nemzetközi magnetométer- és gépiparban.

 

Miért válasszon minket

Profi csapat

Tapasztalt technikusokból és menedzserekből álló csoporttal rendelkezik a magnetométer és a mágneses iparágakban.

 

 

Kiváló minőség

Fejlett technológiákat vezetett be Japánból és Európából, együttműködött hazai egyetemekkel és tudományos kutatóintézetekkel, és komplett magnetoelektromos berendezéseket tud gyártani.

Jó szolgáltatás

Átfogó testreszabási megoldást kínálunk ügyfeleink egyedi igényeinek és követelményeinek megfelelően.

Egyablakos megoldás

Műszaki támogatás, hibaelhárítás és karbantartási szolgáltatások nyújtása.

Mi az a Helmholtz tekercs és alkalmazás?

 

A Helmholtz-tekercsek egy olyan elrendezés, amely pár azonos kör alakú tekercsből áll, amelyek egymással párhuzamosan helyezkednek el, és amelyeket az egyes tekercsek sugarával megegyező távolság választ el egymástól, és általában pontosan meghatározott mágneses terek létrehozására szolgál a DC-től a tekercs felső végéig. hangfrekvencia tartomány és azon túl.

A tekercsek sorba vannak kötve úgy, hogy a rajtuk átfolyó áram azonos irányú legyen, és úgy vannak elhelyezve, hogy mindegyik tekercs tengelye egy vonalban legyen a másik tengelyével. Amikor elektromos áram folyik át a tekercseken, mágneses tér jön létre, amely közel egyenletes a tekercsek közötti tartományban.

A Helmholtz-tekercsek által generált egyenletes mágneses tér segítségével szimulálható a mágneses tér elektronikus eszközökre és rendszerekre gyakorolt ​​hatása. Ez különösen hasznos az EMC-teszteknél, ahol értékelni kell a mágneses terek elektronikus eszközökre gyakorolt ​​hatását.

Azáltal, hogy egy elektronikus eszközt vagy rendszert a Helmholtz-tekercsek által generált egyenletes mágneses tér tartományába helyezünk, tesztelhető a mágneses interferenciára való érzékenysége. A mágneses tér egyenletessége biztosítja, hogy a mágneses tér eszközre vagy rendszerre gyakorolt ​​hatása az egész régióban egységes legyen.

A Helmholtz-tekercsek által generált mágneses tér erősségének és egyenletességének mérésére általában mágneses térérzékelőket, például Hall-effektus-érzékelőket vagy fluxusgate-magnetométereket használnak. Ezek az érzékelők a mágneses tér pontos és precíz mérését tudják biztosítani, ami számos tudományos és mérnöki alkalmazás számára fontos.

A forgó mozgásérzékelők, például a kódolók maguknak a tekercsek forgásának mérésére használhatók. Ez bizonyos alkalmazásoknál fontos lehet, például amikor a tekercseket el kell forgatni a mágneses tér irányának megváltoztatásához.

Lineáris mozgásérzékelők, például lineáris potenciométerek vagy lineáris kódolók használhatók a tekercsek helyzetének mérésére a Helmholtz tekercsrendszer tengelye mentén. Ez fontos lehet annak biztosításához, hogy a tekercsek megfelelően legyenek beállítva, és hogy a mágneses tér egyenletes legyen a kívánt tartományban.

A Helmholtz tekercseket számos tudományos, mérnöki és ipari alkalmazásban használják, ahol egységes mágneses térre van szükség. A Helmholtz tekercsek néhány gyakori alkalmazása a következők:

 

Mágneses térvizsgálat:A Helmholtz-tekercseket gyakran használják laboratóriumokban ismert és egységes mágneses terek generálására mágneses érzékelők, magnetométerek és más mágneses mezőt mérő műszerek teszteléséhez és kalibrálásához.

 

EMC vizsgálat:A Helmholtz-tekercseket általánosan használják az elektromágneses kompatibilitási (EMC) vizsgálatban, hogy egységes mágneses teret hozzanak létre elektronikus eszközök és rendszerek teszteléséhez.


Fizikai kutatás:A Helmholtz-tekercseket a fizika kutatásában használják a töltött részecskék viselkedésének tanulmányozására, valamint az anyagok mágneses térbeli tulajdonságainak vizsgálatára.

 

Orvosi alkalmazások:A Helmholtz tekercseket olyan orvosi alkalmazásokban használják, mint például a mágneses rezonancia képalkotás (MRI), hogy egységes mágneses teret hozzanak létre a test képalkotásához.


Geofizika:A Helmholtz tekercseket a geofizika a Föld mágneses mezőinek szimulálására és a mágneses anyagok viselkedésének tanulmányozására használják a Föld mágneses mezőjében.

 

Anyagvizsgálat:A Helmholtz tekercseket az anyagtudományban és a mérnöki tudományokban használják anyagok mágneses tulajdonságainak tanulmányozására, valamint a mágneses anyagok külső mágneses mezőkkel szembeni árnyékolási hatékonyságának tesztelésére.

 

高均匀性组合亥姆霍兹线圈

 

Hogyan működnek a Helmholtz tekercsek

A Helmholtz-tekercs általában két, egymással párhuzamos, pontosan azonos sugarú és fordulatszámú körtekercsből áll, amelyek egy közös tengelyen vannak rögzítve, és amelyek sugara megegyezik a köztük lévő távolsággal. A köztük lévő távolságot gyakran a Helmholtz tekercs "szélességének" nevezik.

Ha két tekercset ugyanabban az irányban vezetnek át, mágneses mezőt generálnak. Ez a mágneses mező Maxwell-egyenletekkel írható le. Mivel a Helmholtz-tekercs szimmetrikus, az általa létrehozott mágneses tér egyenletes a tengelye mentén.

Ha a két tekercset fordított árammal látják el, a szuperpozíció gyengíti a mágneses teret, így megjelenik egy olyan tartomány, ahol a mágneses tér nulla.

 

A Helmholtz tekercsek gyártásában használt legfontosabb anyagok

 

A Helmholtz tekercsek gyártásához szükséges anyagok kiválasztása kulcsfontosságú a kívánt teljesítmény és tartósság eléréséhez. A Helmholtz-tekercsek gyártásához használt kulcsfontosságú anyagok közé tartozik:

 

Rézdrót:Magas elektromos vezetőképessége és hőstabilitása miatt a réz gyakori választás a tekercs tekercsekhez.

 

Nem mágneses anyagok:A mágneses tér interferenciájának minimalizálása érdekében gyakran nem mágneses anyagokat, például alumíniumot vagy rozsdamentes acélt használnak a tekercsképzőkhöz és a tartószerkezetekhez.

 

Szigetelő anyagok:A szigetelés szükséges a rövidzárlatok megelőzése és az energiaveszteség csökkentése érdekében. A tekercsek tekercseinek szigetelésére általában olyan anyagokat használnak, mint a zománc vagy a poliimid szalag.

 

Ferromágneses magok:Egyes esetekben vasból vagy ferritből készült ferromágneses magok használhatók a mágneses térerősség és a fókusz fokozására.

 

A fa nem szokványos, de életképes megoldás lehet a Helmholtz-tekercsek gyártására. Bár a tekercsgyártásban nem gyakran használják, a fa egyedülálló előnyöket kínál, például szigetelő tulajdonságait és rezgéscsillapító képességét. Ezenkívül a fa könnyen formázható és testreszabható, hogy megfeleljen az egyedi tervezési követelményeknek, így sokoldalú anyagválasztás a tekercsformázókhoz és a tartószerkezetekhez.

A megfelelő anyagok kiválasztása olyan tényezőktől függ, mint a szükséges mágneses térerősség, a működési feltételek és a költségmegfontolások.

 

 

Az állandó mágnes jellemzőinek mérése Helmholtz-tekerccsel

A mágneses mezők láthatatlanok, így nem lehet megmondani, hogy egy mágnes jó vagy rossz, csak ránézésre. A teszteléshez sokféle eszköz áll rendelkezésre, de az egyik legegyszerűbb és legnépszerűbb a Helmholtz tekercs. Fluxusmérőhöz csatlakoztatva az állandó mágnesek mágneses nyomatékát vagy dipólusmomentumát mérhetjük vele.

 

Hogyan működik
A Helmholtz-tekercs rögzíti a mágneses erővonalakat egy mágnesről, hasonlóan a pillangóháló használatához.
Szinte bármilyen tekercsként tekercselt vezeték használható a mágnes által keltett mezők rögzítésére és mérésére, de az érzékenység és a használhatóság maximalizálása érdekében két speciális elrendezés működik a legjobban:

Ezt az elrendezést először Hermann von Helmholtz német fizikus írta le matematikailag, és a tekercselrendezést az ő tiszteletére nevezték el. A Helmholtz tekercs két azonos mágneses tekercset tartalmaz, amelyek koncentrikusan vannak elhelyezve egy közös tengely mentén. A kísérleti terület mindkét oldalán van egy-egy tekercs, ahová minden mágnesmintát elhelyeznek. A Helmholtz-tekercs által létrehozott és megfogott mágneses erővonalak mennyisége egyenesen arányos a mintamágnes erősségével. Mivel a térfogat és az anyag rögzített tulajdonságok, a mágneses erővonalak rögzítése megmondja, hogy a mágnes megfelelően mágnesezett-e.

 

Hogyan kell használni
A Helmholtz tekercs méréshez a tekercsnek legalább háromszor nagyobbnak kell lennie, mint a mágnes. A tekercs fluxusmérőhöz van csatlakoztatva. A mágnest a tekercs közepére helyezzük, a fluxusmérőt nullázzuk, és a mágnest egyenesen kihúzzuk a tekercsből. A fluxusmérő azt mutatja, hogy hány mágneses erővonalat fogott fel a tekercs. Általában egy minimális elfogadható értéket előzetesen kiszámítanak.

 

Következetesség és gyorsaság
A Helmholtz tekercs mérésének egyik előnye a változékonyság tűrése. Az A felhasználó gyakorlatilag ugyanazokat a leolvasásokat fogja kapni, mint a B vagy C felhasználó. A beállítás befejezése után a mérés csak néhány másodpercet vesz igénybe, így nagy mennyiségű gyártási környezetben is használható.

3d Equal Diameter Coils

 

A különbség a mágneses fluxus és a mágneses tekercs között

 

A mágneses fluxus, más néven mágneses fluxus egy bizonyos keresztmetszeti területen áthaladó mágneses erővonalak teljes száma, amelyet Φ jelöl, és az egység Web (Bot) Wb.
A tekercsen áthaladó mágneses fluxus kifejezése: Φ=B*S (ahol B a mágneses indukció intenzitása, S pedig a tekercs területe.)

Az áteresztő mágnes mágneses fluxusa sokkal nagyobb, mint a levegőé (vákuum); például a transzformátor olyan eszköz, amely a mágneses fluxus megváltoztatásával kapcsolja össze az energiát. Ha a transzformátor szekunder része rövidre van zárva, a mágneses fluxus blokkolódik, és a bemeneti impedancia kisebb lesz.

Mágneses indukciós intenzitás - a mágneses erővonalak irányára merőlegesen áthaladó mágneses erővonalak száma egységnyi területen, más néven a mágneses erővonalak sűrűsége, más néven mágneses fluxussűrűség, amelyet B jelöl, és az egység tex ( Sla) T.
A piacon említett mágneses fluxus egy hengeres ferritmagra vonatkozik, amelyen átmenő lyuk van, amelyen keresztül egy vezeték áthaladhat az elektromágneses interferencia elnyomására (EMI-elnyomás).

A magnetoszféra a Föld távoli mágneses tere. A Föld mágneses tere és a napszél kölcsönhatásának eredménye. A magnetoszféra külső határa a magnetopauza, amely elérheti a 13,000 kilométeres teret. Ez a legkülső gyűrű a Föld körül, és messze meghaladja a Föld légkörének legkülső határát. Ezért a magnetoszférát szuperkülső körnek nevezik. A Föld legkülső rétege. Mágneses kör A napszél hatására az ideális toroid kör már nem létezik. A napszél nyomása a nap felőli oldalon összenyomja a magnetoszférát, ahol a mágneses erővonalak szinte összenyomódnak és a magnetoszféra beszűkül; míg a másik, a naptól távolabb eső oldalon a magnetoszféra teteje messzire nyúlik, és a mágneses erővonalak nagyon ritkák. , a magnetoszféra szélesebbé válik. Ezért a mágneses tekercs alakja némileg hasonlít az üstökös megjelenéséhez.

A magnetoszféra a Föld távoli mágneses tere. A Föld mágneses tere és a napszél kölcsönhatásának eredménye. A magnetoszféra külső határa a magnetopauza, amely elérheti a 13,000 kilométeres teret. Ez a legkülső gyűrű a Föld körül, és messze meghaladja a Föld légkörének legkülső határát. Ezért a magnetoszférát szuperkülső körnek nevezik. A Föld legkülső rétege. Mágneses kör A napszél hatására az ideális toroid kör már nem létezik.

A napszél nyomása a nap felőli oldalon összenyomja a magnetoszférát, ahol a mágneses erővonalak szinte összenyomódnak és a magnetoszféra beszűkül; míg a másik, a naptól távolabb eső oldalon a magnetoszféra teteje messzire nyúlik, és a mágneses erővonalak nagyon ritkák. , a magnetoszféra szélesebbé válik. Ezért a mágneses tekercs alakja némileg hasonlít az üstökös megjelenéséhez. A magnetoszféra óriási szerepet játszik a felszíni élet védelmében. Megfogja a napszél által az emberre és az életre ártalmas részecskéket, és a magnetoszférába zárja, így azok nem érhetik el a talajt, és csak a mágnesfarkból tudnak kiszabadulni. embereket és életeket a károktól.

Ha az alacsony frekvenciájú végén zaklatás tapasztalható, ajánlatos a kábelt 2-3 fordulattal feltekerni. Ha zaklatás van a nagyfrekvenciás végén, akkor azt nem lehet körbetekerni, és hosszabb mágneses gyűrűt kell használni.

 

 
A mi gyárunk
 

 

A Dexing Magnet a kínai Xiamen városában található, amely egy gyönyörű félsziget és egy nemzetközi tengeri kikötő, a gyárat Jiangsuban, Zhejiang China államban alapították 1985-ben, a korábbi identitás egy katonai gyár, amely kommunikációs alkatrészeket kutat és fejleszt. A létesítményt később 1995-ben a Dexing Group megvásárolta.

 

product-1-1
product-1-1
product-1-1

 

 
GYIK
 

 

K: Mire használható a Helmholtz tekercs?

V: A Helmholtz tekercseket általában tudományos kísérletekhez, mágneses kalibrációhoz, a háttér (föld) mágneses mezőjének megszüntetésére és az elektronikus berendezések mágneses térérzékenységének tesztelésére használják.

K: Mi a különbség a mágnesszelep és a Helmholtz tekercs között?

V: A mágnesszelep csak egy huzaltekercs, általában egy vasmag köré tekercselt, és gyakran használják elektromágnesként egy relében. A Helmholtz-tekercs egy pár nagy, vasmag nélküli tekercs, amelyek olyan távolságra helyezkednek el, amely a tekercs átmérőjének rögzített hányada.

K: Mit mér a Helmholtz tekercs?

V: A Helmholtz tekercs a mágnesmintát egyetlen mágneses momentumként méri, feltéve, hogy a mágnesminta leghosszabb mérete kisebb, mint a tekercsrendszer átmérőjének egyharmada (1/3). Definíció szerint az egységnyi térfogatra jutó mágneses momentum a minta belső mágnesezettsége.

K: A Helmholtz tekercsek AC vagy DC?

V: AC Helmholtz tekercs
A Helmholtz-mágneses mezőt váltakozó árammal vagy egyenárammal hozzuk létre. A Helmholtz-tekercsek jó része statikus (állandó) mágneses mező, és ezek a mezők egyenáramot használnak. Bizonyos alkalmazások nem statikus mágneses teret igényelnek nagyon magas frekvencián (khz-től MHz-ig).

K: Mire használják a Helmholtzot?

V: A Helmholtz-függvény a tiszta folyadékok nagy pontosságú leírására szolgál az ideális gáz és a maradék komponensek, például az ipari hűtőközegek összegeként.

K: Hogyan szünteti meg a Helmholtz tekercs a Föld mágneses terét?

V: Ha a Helmholtz-tekercset megfelelően úgy állítják be, hogy a tekercsek hossztengelye a mágneses észak-déli irányba mutasson, törölheti a Föld mezőjének vízszintes komponensét ( ), ha elegendő áramot biztosít a vezetékeken.

K: Milyen előnyökkel jár a Helmholtz tekercskészlet használata?

V: A Helmholtz tekercsek egységes mágneses teret biztosítanak, amely elengedhetetlen olyan precíz alkalmazásokhoz, mint például az MRI és a részecskecsapdázás, amely egyetlen kis mágnessel nem érhető el. Ez az egységesség növeli a tudományos kísérletek és az orvosi diagnosztika pontosságát és következetességét.

K: Mi a különbség a Helmholtz tekercs és a Maxwell tekercs között?

V: A Maxwell tekercs a Helmholtz-tekercs továbbfejlesztése: működés közben még egyenletesebb mágneses teret biztosít (mint a Helmholtz-tekercs), de több anyag és összetettség rovására.

K: Mi a Helmholtz-függvény jelentősége?

V: A Helmholtz-szabadenergia egy nagyon hasznos termodinamikai potenciál, amely felhasználható a rendszerek és folyamatok spontaneitásának, egyensúlyi állapotának, a változás irányának és maximális munkájának előrejelzésére állandó hőmérsékleten és térfogaton.

K: Melyek a Helmholtz-energia alkalmazásai?

V: A Helmholtz-egyenlet alkalmazásai
Cunamik. Vulkánkitörések. Orvosi képalkotás. Elektromágnesesség: Az optika tudományában a Gibbs-Helmholtz egyenlet: Az entalpia változásának kiszámításához használják a Gibbs-energia változását, amikor a hőmérséklet állandó nyomáson változik.

K: Mi a Helmholtz tekercsek célja?

V: Egyenletes mágneses mező létrehozására szolgál két körkörös tekercs között.

K: Mi a jobbkéz szabály a Helmholtz tekercsnél?

V: Irány: Az irányt egy görbült-egyenes jobb kéz szabály adja: Fogja meg a tekercset úgy, hogy jobb keze ujjai az áram irányába görbüljenek körülötte; a nyújtott hüvelykujjad akkor a μ dipólusmomentum irányába mutat.

K: Miért használt Helmholtz két tekercset?

V: Helmholtz azt találta, hogy két azonos tekercs koncentrikus egybeállítása az azonos irányú rajtuk átfolyó árammal egyenletes mágneses mezőt hoz létre közöttük. Ezt a technológiát azóta elsősorban mágneses műszerek kalibrálására használják.

K: Hogyan csatlakoztatja a Helmholtz tekercseket?

V: A Helmholtz-tekercs felállításához két hasonló R sugarú tekercset kell azonos R távolságra helyezni. Ha a tekercsek úgy vannak összekötve, hogy a tekercseken áthaladó áram ugyanabba az irányba folyik, a Helmholtz-tekercsek egy közel egyenletes mágneses tartományt hoznak létre. terület.

K: A Helmholtz tekercs mágnesszelep?

V: Mágneses mező keletkezik, amikor elektromos áram kering a vezetékben. Sokféle mágnestekercs létezik, például mágnestekercsek, de a Helmholtz-tekercseknél vékony tekercseket használnak, amelyek tekercselése a tekercsek átmérőjéhez képest viszonylag kis keresztmetszetű.

K: Miért dőlnek meg a Helmholtz tekercsek?

V: (Ebben az esetben a föld mágneses tere, bár viszonylag gyenge, de jelentős hatást gyakorol a nyaláb eltérítésére. A Helmholtz-tekercsek is meg vannak dőlve, így az általuk keltett tér ellentétes irányú a nyalábéval. a Föld mágneses tere.)

K: Mekkora a távolság a Helmholtz tekercsek között?

V: A Helmholtz-távolság az a tekercstávolság, amelynél a mező második deriváltja a középpontban eltűnik. Kör alakú tekercseknél ez a távolság egyenlő a tekercsek átmérőjének felével; négyzet alakú tekercseknél 2 egyenlő 0.5445-szer egy oldal hosszával.

K: Hogyan tudjuk megszüntetni a Föld mágneses terét?

V: Egy nagy Helmholtz tekercs áramának gondos orientálásával és beállításával gyakran lehetséges egy külső mágneses mező (például a Föld mágneses tere) megszüntetése olyan térben, ahol a kísérletek megkövetelik az összes külső mágneses mező hiányát.

K: Mi a Helmholtz tekercs célja?

V: Két ugyanazon a tengelyen lévő elektromágnesből áll, amelyek azonos irányú elektromos áramot vezetnek. A mágneses mezők létrehozása mellett a Helmholtz-tekercseket tudományos berendezésekben is használják külső mágneses mezők, például a Föld mágneses mezőjének kioltására.

K: Mik a hibák a Helmholtz tekercsben?

V: A Helmholtz Coil Experiment számításaiban előforduló gyakori hibaforrások közé tartoznak a pontatlan mérések, a tekercseken áthaladó áram változásai és a kísérletet megzavaró külső mágneses mezők.

Kína egyik vezető helmholtz tekercsgyártójaként és beszállítójaként szeretettel várjuk, hogy testreszabott helmholtz tekercseket vásároljon gyárunkból. Minden berendezés kiváló minőségű és versenyképes áron.

betonvizsgálat mágneses mező forrás, Állítható mágneses mező forrás, félvezető mágneses mező forrás