《选矿学》课程教学资源（实验指导）磁电选矿实验指导书

磁电选矿实验指导书实验一强磁性矿物磁性测定一、实验目的1掌握测定强磁性矿物磁性的方法2了解磁铁矿磁性特点二、实验内容1测定磁铁矿的x=f(H)曲线2测定磁铁矿的J=f（H）曲线（只做IⅡIⅡⅢI象限内的磁化曲线和退磁曲线）三、实验装置如图一所示，主要有分析天平，多层螺管线圈，直流安培计（1A30A）开关及薄壁玻璃管等组成。四、测量原理装置参照实验室中的设备，原理图如图1，螺管线圈3，通入直流电时产生磁场。我们把在整个长度上截面相等的玻璃管2装入磁铁矿粉后，置于图示位置，那么试样在磁场中使受到和它的长度方向一致的磁力作用。所受磁力为：图1比磁化系数测定仪原理Kodl-S.H.-(uri-H)sf楼=dl2H式中f一试样所受磁力，达因；K。一试样的物体容积磁化系数；H,H，一试样两端所处的磁力强，奥斯特；S一试样的截面积，厘米2。1

1 磁电选矿实验指导书 实验一 强磁性矿物磁性测定 一、实验目的 1 掌握测定强磁性矿物磁性的方法 2 了解磁铁矿磁性特点 二、实验内容 1 测定磁铁矿的 x = f (H) 曲线 2 测定磁铁矿的 J = f (H) 曲线（只做Ⅱ Ⅲ象限内的磁化曲线和退磁曲线） 三、实验装置 如图一所示，主要有分析天平，多层螺管线圈，直流安培计（1A30A）开关及薄壁玻璃管等组成。 四、测量原理 装置参照实验室中的设备，原理图如图 1，螺管线圈 3，通入直流电时产生磁场。我们把在整个长度 上截面相等的玻璃管 2 装入磁铁矿粉后，置于图示位置，那么试样在磁场中使受到和它的长度方向 一致的磁力作用。所受磁力为： 图 1 比磁化系数测定仪原理 (H H )S K dl dH f K dl S H H H 2 2 2 1 0 0 2 2 =     = − 磁  式中 f磁 — 试样所受磁力，达因； K0 — 试样的物体容积磁化系数； H1H2 — 试样两端所处的磁力强，奥斯特； S — 试样的截面积， 厘米2

试样在螺管线圈中的一端处于磁场强度均匀且较高的区域，而悬挂在天平的一端处于磁场强度很低的区域。当试样足够长，并且H，≥H,时，磁场强度H，很小可忽略不计，上式就可写成：KoH'sfu=2试样悬挂在天平上，所受磁力可用天平测出，即J磁=AP·g式中AP试样在有磁场时如无磁场时，重量的改变，克：重力加速度，980厘米秒2。glKoHiS = AP-g这样2P已知代入（3）式得Ko=X0=X0s1 xoPHs=△P·g2ls21△PgXo=PH?式中x一一试样的物体比磁化系数，厘米3/克；P——试样重量，克；1一一试样长度，厘米；8一一试样的密度，克/厘米3。当试样的长度很长[通常1=30厘米，S=(0.6~0.8}厘米2，那么试样的尺寸比m很大]，则421△PgX= Xo =PH?一试样的物质比磁化系数，厘米3/克。］式中x一上式中1、g、P值为已知，实验时改变H,大小，测定△P值，便可计算出x值，而且还能确定比磁化强度，即21PgJ=xH, =PH,2

2 试样在螺管线圈中的一端处于磁场强度均匀且较高的区域，而悬挂在天平的一端处于磁场强度很低 的区域。当试样足够长，并且 H1  H2 时，磁场强度 H2 很小可忽略不计，上式就可写成： H S K f 2 1 0 2 磁 = 试样悬挂在天平上，所受磁力可用天平测出，即 f磁 = P g 式中 P —— 试样在有磁场时如无磁场时，重量的改变，克; g—— 重力加速度，980 厘米 秒2 。 这样 H S P g K =   2 1 0 2 已知 ls P K x x 0 = 0 = 0 代入（3）式得 H s P g ls x P =   2 1 0 2 1 2 1 0 2 PH l Pg x  = 式中 0 x —— 试样的物体比磁化系数， 厘米3 克 ； P —— 试样重量，克； l —— 试样长度，厘米；  —— 试样的密度， 克 厘米3 。 当试样的长度很长[通常 l = 30厘米， ( ) 2 2 0.6 ~ 0.8 4 厘米  s = ，那么试样的尺寸比 m 很大]，则 2 1 0 2 PH l Pg x x  = = 式中 x—— 试样的物质比磁化系数， 厘米3 克。] 上式中 l 、 g 、 P 值为已知，实验时改变 H1 大小，测定 P 值，便可计算出 x 值，而且还能确定比 磁化强度，即 1 1 2 PH l Pg J xH  = =

式中J一一矿物的比磁化强度，高斯/克。试样所处的磁场是由多层螺管线圈通入直流电形成。线圈内某点的磁场强度可由下式求出：+1.R+R+61.VR+R?+R+2元mi1,1H=10(R-r)[n Jr+r +7?22"/r+r?+12式中H一一多层螺管线圈内中心线上的磁场强度，奥斯特：n—一线圈单位长度的匝数；i一一线圈所通的电流，安：R一一线圈外半径，厘米；r——线圈内半径，厘米；1一一线圈内某点（测点）到线圈上端的距离，厘米；12——线圈内某点到线圈下端的距离，厘米。线圈内中心点的磁场强度由1，=l,代入上式即可求出。因线圈内中心点的l,=l，R，r，n为固定值，所以H=C-i(C-常数)。实验中，给定一个电流i值，可得到一个对应的磁场强度H值。在不同的磁场强度下，测得试样的比磁化强度J和比磁化系数x，作出J=f(H)和x=f(H)的曲线，求出试样的比剩余磁化强度J,及矫顽磁力H。值。五、测量步骤1检查并熟悉线路2在天平上称量试管重量Po，装入已知粒度和品位的磁铁矿并轻轻振动使其紧密，量出其长度L值（约为25～30厘米）并记录。3将装有磁铁矿矿粉试样管装在天平的吊链上置入螺管线圈中，使试样的一端接近线圈中心，并且不要碰到线圈的内壁。4用码调整使天平平衡，记录试管与试样的合重P。5试样退磁。将螺管线圈给入大电流，约10安培（磁场约为1500奥斯特），翻转双投开关20次左右（在转向前应先将两电流表的开关拉开，合上线路中间短路开关，使电流不经过电流表）。电流逐次降低（参考值为6、4、2、1、0.5A）重复上述动作直到电流为0。6拟定磁场强度大小。磁场强度可通过公式H=C算得，对于本次实验所用的“磁天平”常数C=150。假如我们拟定磁场强度的大小为30、90、300、900、1500、2100奥斯特，那么依次给入0.2、0.6、2、6、10、14安培的电流，就可得到所需的磁场强度。7测量P,。①在每一个相应磁场下（H由小到大），测出试样在磁场中相应的重量P2（测量调升电3

3 式中 J —— 矿物的比磁化强度， 高斯 克。 试样所处的磁场是由多层螺管线圈通入直流电形成。线圈内某点的磁场强度可由下式求出： ( )         + + + + + + + + + − = 2 2 2 2 2 2 2 2 1 2 2 1 2 1 10 2 r r l R R l l l r r l R R l l l R r ni H n n  式中 H —— 多层螺管线圈内中心线上的磁场强度，奥斯特； n—— 线圈单位长度的匝数； i —— 线圈所通的电流，安； R —— 线圈外半径，厘米； r —— 线圈内半径，厘米； 1 l —— 线圈内某点（测点）到线圈上端的距离，厘米； 2 l —— 线圈内某点到线圈下端的距离，厘米。 线圈内中心点的磁场强度由 1 2 l = l 代入上式即可求出。 因线圈内中心点的 1 2 l = l ， R ， r ， n 为固定值，所以 H = Ci(C −常数) 。实验中，给定一个电 流 i 值，可得到一个对应的磁场强度 H 值。在不同的磁场强度下，测得试样的比磁化强度 J 和比磁 化系数 x ，作出 J = f (H) 和 x = f (H) 的曲线，求出试样的比剩余磁化强度 r J 及矫顽磁力 Hc 值。 五、测量步骤 1 检查并熟悉线路 2 在天平上称量试管重量 P0 ,装入已知粒度和品位的磁铁矿并轻轻振动使其紧密，量出其长度 L 值 （约为 25～30 厘米）并记录。 3 将装有磁铁矿矿粉试样管装在天平的吊链上置入螺管线圈中，使试样的一端接近线圈中心，并且 不要碰到线圈的内壁。 4 用砝码调整使天平平衡，记录试管与试样的合重 P1 。 5 试样退磁。将螺管线圈给入大电流，约 10 安培（磁场约为 1500 奥斯特），翻转双投开关 20 次左 右（在转向前应先将两电流表的开关拉开，合上线路中间短路开关，使电流不经过电流表）。电流逐 次降低（参考值为 6、4、2、1、0.5A）重复上述动作直到电流为 0。 6 拟定磁场强度大小。磁场强度可通过公式 H = Ci 算得，对于本次实验所用的“磁天平”常数 C =150 。假如我们拟定磁场强度的大小为 30、90、300、900、1500、2100 奥斯特，那么依次给入 0.2、0.6、2、6、10、14 安培的电流，就可得到所需的磁场强度。 7 测量 P2 。①在每一个相应磁场下（ H 由小到大），测出试样在磁场中相应的重量 P2 （测量调升电

流时，电流只能升高，不允许往回调整）。在每一电流值下，反转双投开关10余次进行试样的磁锻炼（反转前后上线路中间短路开关，拉开连表的开关）。②磁场强度由大到小返回。当磁场强度升至2100奥斯特时，随后降低磁场，使磁场强度和磁化时的磁场强度相对应，调整天平测定试样在不同磁场中的重量P。在这过程中，电流只能减少，不允许增加，且不进行磁锻炼。③当磁场降为30奥斯特左右时，反转双投开关，改变磁场方向，再缓慢增加磁场，使码重量等于P。测出矫顽力H..六、数据整理如计算1将测出的数据填入下表中进行计算克；试管重量 P。=厘米；试管长度/=克；试管+试样重=克。试样重P=P-P=2根据计算结果绘制x=f(H)及J=f(H)曲线，并求出J,及H,值。磁场强度P在不样品重量奥斯特电流比磁化系数比磁化强度同磁场的增量(安)中的重x厘米3/克J高斯/克△P= P, - PHH,量P2

4 流时，电流只能升高，不允许往回调整）。在每一电流值下，反转双投开关 10 余次进行试样的磁锻 炼（反转前后上线路中间短路开关，拉开连表的开关）。②磁场强度由大到小返回。当磁场强度升至 2100 奥斯特时，随后降低磁场，使磁场强度和磁化时的磁场强度相对应，调整天平测定试样在不同 磁场中的重量 P2 。在这过程中，电流只能减少，不允许增加，且不进行磁锻炼。③当磁场降为 30 奥斯特左右时，反转双投开关，改变磁场方向，再缓慢增加磁场，使砝码重量等于 P1 。测出矫顽力 Hc 。 六、数据整理如计算 1 将测出的数据填入下表中进行计算 试管重量 P0 = 克； 试管长度 l = 厘米； 试管+试样重= 克； 试样重 P = P1 − P0 = 克。 2 根据计算结果绘制 x = f (H)及J = f (H) 曲线，并求出 r Hc J 及 值。 电流 （安） 磁场强度 奥斯特 P1 在不 同磁场 中的重 量 P2 样品重量 的增量 P = P2 − P1 比磁化系数 x 厘米3 克 比磁化强度 J 高斯 克 H H2

J(高斯/克)X(厘米3/克）-HH奥斯特七、讨论实验中观察到哪些现象，说明什么？实验二强强磁性矿石的湿式弱磁选实验一、实验目的了解实验室小型电磁鼓形湿式弱磁选机的构造，掌握它的使用方法，并通过本实验学会选矿实验中的过滤、烘干、称重、制样等操作。二、实验内容将磁选机调整至正常工作状态后，给入试样，经选别得到两种产品，分别脱水、烘干、称重、取样、化验后、按所得数据计算出产率和回收率。三、实验设备和实验用品1实验设备：Φ400×300或Φ327×180弱磁鼓形磁选机，过滤机、烘箱、淹没机。四、实验用物料强磁性矿物五、磁选机的构造特点（一）Φ400×300鼓形湿式弱磁选机1磁选机主体包括：机架部分：槽体部分：给矿槽部分：喷水管部分：传动部分如磁鼓部分。磁鼓内装有四个激磁线圈及铁芯，并在起排矿则装有一个没有激磁线圈的附加磁极。五个磁极扇形排布极性交替。磁鼓直径400毫米，宽度300毫米，每分钟25转，鼓面场强土1200奥斯特，磁偏角大小，通过心轴的外伸结构调整。2激磁电源：额定工作电流3.5安培。（二）Φ327×180鼓形湿式弱磁选机5

5 七、讨论 实验中观察到哪些现象，说明什么？ 实验二 强磁性矿石的湿式弱磁选实验 一、实验目的 了解实验室小型电磁鼓形湿式弱磁选机的构造，掌握它的使用方法，并通过本实验学会选矿实验中 的过滤、烘干、称重、制样等操作。 二、实验内容 将磁选机调整至正常工作状态后，给入试样，经选别得到两种产品，分别脱水、烘干、称重、取 样、化验后、按所得数据计算出产率和回收率。 三、实验设备和实验用品 1 实验设备：Φ400×300 或Φ327×180 弱磁鼓形磁选机，过滤机、烘箱、淹没机。 四、实验用物料 强磁性矿物 五、磁选机的构造特点 （一）Φ400×300 鼓形湿式弱磁选机 1 磁选机主体包括：机架部分；槽体部分；给矿槽部分；喷水管部分；传动部分如磁鼓部分。磁鼓 内装有四个激磁线圈及铁芯，并在起排矿则装有一个没有激磁线圈的附加磁极。五个磁极扇形排布 极性交替。磁鼓直径 400 毫米，宽度 300 毫米，每分钟 25 转，鼓面场强±1200 奥斯特，磁偏角大 小，通过心轴的外伸结构调整。 2 激磁电源：额定工作电流 3.5 安培。 （二）Φ327×180 鼓形湿式弱磁选机 (厘米 克) 3 J(高斯 克) X − H H奥斯特

1磁选机主体包括：机架、水槽、感应辊、磁系调整手柄、溢流管、冲水管、排水伐、传动部分和磁鼓。鼓内装有五个激磁线圈及铁芯，扇面排布，如图三所示。园鼓直径327毫米，宽度180毫米，每分钟37转，表面磁场强度740～900奥斯特。2激磁电源：额定工作电流2安培。六、实验步骤1用天平称取试样500克，放入小样盆中加水润湿待用。2调节各水管水量，满足本实验合理状态。3励磁，调整电流，使磁场达到所需值。4开机运转。5将洗净的盛接精矿、尾矿、溢流的容器，分别放好位置。6给矿进行选别。用给矿冲洗水将矿样均匀缓慢的冲如给矿槽，与此同时，排接精矿和尾矿。在选别的过程中，随时注视电流值、冲洗水量、冲洗角度、溢流量多少变化，并可随时调整使之适宜。7给矿完毕后，再选几分钟，如看到转鼓没什么矿带上来即可认为选分结束。这时关闭水管，停转鼓，排接尾矿，清洗槽体。将所得尾矿、溢流拿开，换上清净的盛矿容器，断磁，冲洗精矿。8操作完毕后，全部进行一次清洗。将整机电源关闭，产品贴好标签。9将产品分别过滤、烘干、称重、取样、研磨、编号后送去化验。七、数据整理和计算、结果可填入下表。产品编号产品名称产品%品位β%回收率6%重量（克）八、讨论改变磁选机的各调整因素，对选分效果有何影响？实验三5强磁性矿石的磁性分析一、实验目的1学会磁选管的使用2掌握用磁选管对强磁性矿石的选别产品进行磁性分析的方法。二、实验内容1将强磁性矿石经选别后的产品给入磁选管选分。2将磁选管选分后的产品，进行镜下检查。三、实验设备和实验用品1实验设备Φ50磁选管、烘箱、显微镜。6

6 1 磁选机主体包括：机架、水槽、感应辊、磁系调整手柄、溢流管、冲水管、排水伐、传动部分和 磁鼓。鼓内装有五个激磁线圈及铁芯，扇面排布，如图三所示。园鼓直径 327 毫米，宽度 180 毫米， 每分钟 37 转，表面磁场强度 740～900 奥斯特。 2 激磁电源：额定工作电流 2 安培。 六、实验步骤 1 用天平称取试样 500 克，放入小样盆中加水润湿待用。 2 调节各水管水量，满足本实验合理状态。 3 励磁，调整电流，使磁场达到所需值。 4 开机运转。 5 将洗净的盛接精矿、尾矿、溢流的容器，分别放好位置。 6 给矿进行选别。用给矿冲洗水将矿样均匀缓慢的冲如给矿槽，与此同时，排接精矿和尾矿。在选 别的过程中，随时注视电流值、冲洗水量、冲洗角度、溢流量多少变化，并可随时调整使之适宜。 7 给矿完毕后，再选几分钟，如看到转鼓没什么矿带上来即可认为选分结束。这时关闭水管，停转 鼓，排接尾矿，清洗槽体。将所得尾矿、溢流拿开，换上清净的盛矿容器，断磁，冲洗精矿。 8 操作完毕后，全部进行一次清洗。将整机电源关闭，产品贴好标签。 9 将产品分别过滤、烘干、称重、取样、研磨、编号后送去化验。 七、数据整理和计算、结果可填入下表。 产品编号 产品名称 重量（克） 产品  ％ 品位  ％ 回收率  ％ 八、讨论 改变磁选机的各调整因素，对选分效果有何影响？ 实验三 强磁性矿石的磁性分析 一、实验目的 1 学会磁选管的使用 2 掌握用磁选管对强磁性矿石的选别产品进行磁性分析的方法。 二、实验内容 1 将强磁性矿石经选别后的产品给入磁选管选分。 2 将磁选管选分后的产品，进行镜下检查。 三、实验设备和实验用品 1 实验设备Φ50 磁选管、烘箱、显微镜

2实验用品天平、烧杯、吸耳球、样盆。四、实验物料磁选机精矿、尾矿：脱水槽底流、溢流等，五、磁选管的构造磁选管是由主机和激磁电源两部分组成。主机的构造如图2所示。激磁电源最大调至4安培，激磁电流与磁场强度的曲线见指导书。六、操作步骤1称取试样10～20克（品位低时，试样量要放大些）放入烧杯中搅拌成矿浆。2将磁选管充满水，水面要高于磁极4～5厘米，调节给排水量，尽可能使水位不变。3励磁按电流与磁场强度曲线，将电流调整到所需值。1一电磁铁：2—玻璃管；3一非磁性材料金属架；4一玻璃管的夹头：5一冲洗水管。4启动分选管然后用吸耳球把烧杯中的试样缓慢且均匀地冲入给矿漏斗中。试样中的磁性矿粒被吸在磁极头附近的管内壁上（这里磁场强度最大），非磁性部分随冲洗水从管的下端排出。分选管的往复和运动以及冲洗水的作用在于排出非磁性杂质，以获得纯净的磁性部分。当选分5～15分钟后，见管内水清晰不混浊时，可停机，在励磁的情况下，清洗两次管内杂质，换上盛接27/11/200910:3磁性产品的容器，便可退磁（电流退回零），接排磁性产品。七、选分产品处理1将所得的磁性产品和非磁性产品脱水、烘干、称重、取样、化验、计算出产率%、回收率6%，结果填入下表。回收率6%产率%铁品位β%产品名称重量（克）Fe0含量%按TFe按MFe磁性产品非磁性产品合计2借助于显微镜的镜下观察，对产品进行分析。指出原分选作业存在的问题及应采取的措施。实验四磁系模拟实验一、实验目的1学会使用高斯计测量磁场强度。7

7 2 实验用品 天平、烧杯、吸耳球、样盆。 四、实验物料 磁选机精矿、尾矿；脱水槽底流、溢流等。 五、磁选管的构造 磁选管是由主机和激磁电源两部分组成。主机的构造如图 2 所示。激磁电源最大调至 4 安培，激磁 电流与磁场强度的曲线见指导书。 六、操作步骤 1 称取试样 10～20 克（品位低时，试样量要放大些）放入烧杯中搅拌成矿浆。 2 将磁选管充满水，水面要高于磁极 4～5 厘米，调节给排水量，尽可能使水位不变。 3 励磁按电流与磁场强度曲线，将电流调整到所需值。 1— 电磁铁； 2— 玻璃管； 3— 非磁性材料金属架； 4— 玻璃管的夹头； 5— 冲洗水管。 4 启动分选管 然后用吸耳球把烧杯中的试样缓慢且均匀地 冲入给矿漏斗中。试样中的磁性矿粒被吸在磁极头附近的管内壁 上（这里磁场强度最大），非磁性部分随冲洗水从管的下端排出。 分选管的往复和运动以及冲洗水的作用在于排出非磁性杂质，以 获得纯净的磁性部分。当选分 5～15 分钟后，见管内水清晰不混 浊时，可停机，在励磁的情况下，清洗两次管内杂质，换上盛接 磁性产品的容器，便可退磁（电流退回零），接排磁性产品。 七、选分产品处理 1 将所得的磁性产品和非磁性产品脱水、烘干、称重、取样、化验、计算出产率  ％、回收率  ％， 结果填入下表。 产品名称 重量（克） 产率  ％ 铁品位  ％ FeO 含量％ 回收率  ％ 按 TFe 按 MFe 磁性产品 非磁性产品 合计 2 借助于显微镜的镜下观察，对产品进行分析。指出原分选作业存在的问题及应采取的措施。 实验四 磁系模拟实验 一、实验目的 1 学会使用高斯计测量磁场强度。 1 2 3

2了解铁氧体（永磁块）在不同组合方式下场强（H）的变化规律。二、实验内容1测出单磁擦磁场强度与其高度的关系。2测出双磁极平面磁系极距变化时，磁场分布的特点。3测出三极平面磁系距离极面不同高度各点磁场变化。三、实验仪器和实验用品1CT5高斯计一台2铁氧体永磁块、磁导板、标尺等。四、高斯计的测量原理、注意事项和使用方法（一）测量原理高斯计是应用霍尔效应测量磁场的一块仪表。如图六，霍尔效应一一在一块半导体薄片的纵向两端（1、2）面，通以电流IH，并在垂直薄片方向加磁场B，则电子会受到洛仑兹力FH的作用而发生偏移，这样在薄片的一个横端面（4）上产生了电子积累，使此端面带上了负电荷，而在另一端面（3）上带上了等量的正电荷，于是建立了（3）（4）端面的电场，即产生了电场F。力F，与F方向相反，阻止了电子偏移，当F=FB时，电子的积累达到动态平衡，就产生了一个稳定的霍尔电势VH，其基本关系式为：Vh = KnHBCOSO式中：IH——工作电流B——磁通密度K——霍尔系数，与薄片材料及尺寸有关VH——霍尔电势一一表示磁场方向和半导体平面的垂线的夹角所以，当半导体材料的几何尺寸选定，工作电流给定，当θ=0°（即磁场方向与霍尔元件平面垂直）Vh正比于B，也就是说，霍尔电势的大小，表示了磁场的大小。那么在半导体元件（3）、（4）两端按一毫伏计，而以高斯标度，即能直接读取B值。因为用高斯计测量空气隙中磁场，由于空气中μ=1，即B=H，故一起也可以奥斯特为单位。（二）注意事项1霍尔变送器是易损元件，必须防止受压、挤、扭、弯和碰撞。2变送器不宜在强光照射下或大于%60℃的高温及腐蚀气体场合中使用。3仪器不宜在强磁场处存放，至少应距一米以上。80

8 2 了解铁氧体（永磁块）在不同组合方式下场强（H）的变化规律。 二、实验内容 1 测出单磁摞磁场强度与其高度的关系。 2 测出双磁极平面磁系极距变化时，磁场分布的特点。 3 测出三极平面磁系距离极面不同高度各点磁场变化。 三、实验仪器和实验用品 1 CT5 高斯计一台 2 铁氧体永磁块、磁导板、标尺等。 四、高斯计的测量原理、注意事项和使用方法 （一）测量原理 高斯计是应用霍尔效应测量磁场的一块仪表。如图六，霍尔效应——在一块半导体薄片的纵向两端 （1、2）面，通以电流 H I ，并在垂直薄片方向加磁场 B ，则电子会受到洛仑兹力 FH 的作用而发生 偏移，这样在薄片的一个横端面（4）上产生了电子积累，使此端面带上了负电荷，而在另一端面（3） 上带上了等量的正电荷，于是建立了（3）（4）端面的电场，即产生了电场 FE 。力 FE 与 FB 方向相 反，阻止了电子偏移，当 FE = FB 时，电子的积累达到动态平衡，就产生了一个稳定的霍尔电势 VH ， 其基本关系式为： VH = KH I H BCOS 式中： H I —— 工作电流 B —— 磁通密度 K H —— 霍尔系数，与薄片材料及尺寸有关 VH —— 霍尔电势  —— 表示磁场方向和半导体平面的垂线的夹角 所以，当半导体材料的几何尺寸选定，工作电流给定，当  = 0 （即磁场方向与霍尔元件平面垂直） VH 正比于 B ，也就是说，霍尔电势的大小，表示了磁场的大小。那么在半导体元件（3）、（4）两 端按一毫伏计，而以高斯标度，即能直接读取 B 值。 因为用高斯计测量空气隙中磁场，由于空气中  = 1 ，即 B = H ，故一起也可以奥斯特为单位。 （二）注意事项 1 霍尔变送器是易损元件，必须防止受压、挤、扭、弯和碰撞。 2 变送器不宜在强光照射下或大于％60℃的高温及腐蚀气体场合中使用。 3 仪器不宜在强磁场处存放，至少应距一米以上

4使用前应检查变送器编号应和标度盘上所注编号相符。（三）使用方法1机械零件调节2接通电源预热5一10分钟，做校准线调节3放大器0位调节4“零调”调节5测量将旋钮指示所要测量的范围量限上，然后把变送器元件放入要测的磁场中，轻轻缓慢转动，使指示最大值。转动过程中一定不能用力过大，而且测量前应选磁通方向与元件平面垂直的位置进行测量。6磁场极性判别在测试过程中，当仪表自0→满度指示时，霍尔变送器铜管上标有N的同一侧面磁场力方向为“N”，反之为“S”。7使用完毕后，旋钮指示“关”，再切断电源。五、实验步骤1测量单磁高度与磁场强度的关系选取5块场强大体相近的磁块，然后将磁性最强，边角较完整的做为第一块，测其五个点的场强，测点如图七。然后在其背后擦第二块，再测之，完了再擦一块，再测，直测至一5块为止。以每次五点的平均值为场强值。画出场强随磁高度h（或磁块数n）的变化曲线，找出其规律。图七磁块测点的选择场测2354平均7强快数123459

9 4 使用前应检查变送器编号应和标度盘上所注编号相符。 （三）使用方法 1 机械零件调节 2 接通电源预热 5—10 分钟，做校准线调节 3 放大器 0 位调节 4“零调”调节 5 测量 将旋钮指示所要测量的范围量限上，然后把变送器元件放入要测的磁场中，轻轻缓慢转动， 使指示最大值。转动过程中一定不能用力过大，而且测量前应选磁通方向与元件平面垂直的位置进 行测量。 6 磁场极性判别摞在测试过程中，当仪表自 0→满度指示时，霍尔变送器铜管上标有 N 的同一侧面 磁场力方向为“N”，反之为“S”。 7 使用完毕后，旋钮指示“关”，再切断电源。 五、实验步骤 1 测量单磁 高度与磁场强度的关系 选取 5 块场强大体相近的磁块，然后将磁性最强，边角较完整的做为第一块，测其五个点的场强， 测点如图七。然后在其背后摞第二块，再测之，完了再摞一块，再测，直测至一 5 块为止。以每次 五点的平均值为场强值。画出场强随磁摞高度 h(或磁块数 n)的变化曲线，找出其规律。 图七 磁块测点的选择 1 2 3 4 5 平均 1 2 3 4 5 场 测 强 快 数

图33磁块测点的选择H(奥斯特)H=f(n)曲线2双磁极平面磁系极距变化时，磁场分布的特点如图八所示，在一磁导板上放置两磁极，每板由5块一的单磁组成。设极面宽为b，极间隙宽b6=3，a=0三种情况下，分别测量图示七点的磁场强度（距离极面高h=6毫在二=1，为a，aa米），然后画出在极宽b与极间隙α的不同比值下，磁场强度H沿极距L的变化曲线。10

10 图 3 磁块测点的选择 2 双磁极平面磁系极距变化时，磁场分布的特点 如图八所示，在一磁导板上放置两磁极，每板由 5 块一摞的单磁摞组成。设极面宽为 b ，极间隙宽 为 a ，在 = 1 a b ， = 3 a b ， a = 0 三种情况下，分别测量图示七点的磁场强度（距离极面高 h = 6 毫 米），然后画出在极宽 b 与极间隙 a 的不同比值下，磁场强度 H 沿极距 L 的变化曲线。 H (奥斯特) H = f (n)曲线