알리익스프레스와 같은 중국산 쇼핑몰 덕분에 개인들도 계측기를 값싸게 구입할 수 있습니다.
알리🛒AMST-1 가우스·테슬라 미터(자속밀도 측정)
자석의 성능을 나타내는 항목 중 하나인 자속 밀도를 측정할 수 있는 계측기입니다.개인용으로 사용할 제품을 구매해 봅니다.알리익스프레스구입가: $46.77 (Level 1)청구가: ₩69,750배송: 초이스 무
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이 글은 측정 방법에 대해 기록합니다. 정확한 측정을 위해 기본 지식을 알아두는 것이 좋습니다.
측정 기본
홀 효과 IC 종류
리니어(Linear) 센서
대부분의 센서는 리니어 센서입니다. 자속 세기에 따라 출력이 비례합니다. 센서 표면에 수직으로 통과하는 자기력선을 측정합니다.
스위칭 센서는 N/S 극에 대해 극성 신호가 On/Off로 출력됩니다.
앵글 센서는 각도 측정용으로 사용되며 센서에 수평 방향으로 통과하는 자기력선의 방향을 측정합니다.
프로브(Probe) 형태
프로브 측정 형태는 두 가지입니다.
라디얼(Radial)과 엑시얼(Axial)
라디얼 프로브는 측방향의 자속밀도를 측정하며, 엑시얼 프로브는 축방향의 자속밀도를 측정합니다. 사용하기 쉬운 것은 라디얼 프로브입니다.
라디얼 프로브는 대부분 얇은 PCB를 사용하여 부드럽게 휩니다. 엑시얼 프로브는 단단한 재질의 환봉을 사용합니다.
위 그림을 보면 자기력선의 방향에 대해 센서를 수직방향으로 두어 측정하는 것을 알 수 있습니다.
⚠️자기력선이 센서에 대해 수직이 아닌 조금이라도 틀어진 각도로 입사된다면 측정값은 낮아지게 됩니다.
측정 지점
기판 표면 실장 형태인 SMD 타입의 센서는 측정 위치가 센서 표면 중앙이며 측정 방향이 센서 바닥면입니다. 정확하게는 센서 내부가 측정점입니다. 바닥면이 측정면인 센서는, 윗면에 N극을 갖다 대면 S극으로 인식합니다.
센서는 수직 방향으로 들어오는 자기력선을 측정한다고 했습니다. 다음 그림을 보고 어떤 측정 방법이 올바른지, 어떤 측정 방법에서 자속 밀도가 가장 높게 측정되는지, 극성은 어떻게 측정되는지 알아봅시다.
1. 제일 정상적인 측정 방법입니다. 자기력선이 센서에 수직으로 통과합니다. 극 표면에 근접할수록 수직으로 통과하는 자기력선이 많으므로 높은 값을 측정할 수 있습니다. 계측기에서는 N극으로 측정됩니다.
⚠️센서 내부가 측정점이기 때문에 자석 표면에 센서를 밀착시킨다고 하여 정확한 자속밀도를 측정할 수는 없습니다. 그래서 연구소·품질·생산팀에서는 자석 표면과 센서 내부의 측정점까지의 기준 거리(gap)를 정하여 측정하게 됩니다. 예를 들어 갭을 1.0mm로 정했을 때, 어떤 센서의 표면에서 센서 내부의 측정점까지 거리가 0.1mm이면, 센서 표면에서 자석 표면까지의 거리는 0.9mm만큼 띄워 놓습니다. 이렇게 정해진 거리에서 측정하면 두꺼운 센서를 사용하더라도 동일한 측정이 가능하여 자석의 성능을 비교할 수 있게 됩니다.
🤬알리에서 판매하는 계측기들은 센서에 대해 데이터시트가 없기 때문에 내부 측정점의 위치는 알 수가 없습니다.🤣
2. 멍청한 측정 방법입니다.🤣 자기력선이 센서에 수평으로 통과하며, 수직으로 통과하는 자기력선이 없기 때문에 극 중앙을 측정하면 0T(테슬라)로 측정됩니다. 극성은 알 수 없습니다. 나침반이 뱅뱅 회전하는 영화의 한 장면과 같습니다.🤣
이런 형태로 측정하는 센서는 앵글 센서입니다. 자기력선이 센서에 수평으로 통과하는 각도를 측정합니다.
어떤 제품의 샤프트(Shaft) 끝에 2극 착자 된 자석을 붙인 후 센서를 축 방향 끝에 위치시키면 기계의 회전각을 알 수 있습니다. 시간을 적용하면 각속도까지 측정이 됩니다.
3. N➡️S로 이동하는 자속밀도를 측정합니다. S극으로 측정됩니다. 쓸데없는 측정입니다. 굳이 사용한다면 자석 방향에 대해 트리거 신호로 사용할 수 있습니다.
4. 두 자석 사이의 자속밀도를 측정합니다. N극으로 측정됩니다. 쓸데없는 측정입니다.
5. 잘못된 측정 방법입니다. N극으로 측정됩니다. 자석과의 간격이 넓고 프로브 방향도 뒤집혔습니다.🤣🤣
