میدان سنج (مغناطیسی/الکتریکی)

میدان سنج(مغناطیسی/الکتریکی) چیست؟

میدان‌ سنج (الکتریکی/مغناطیسی) یا گوس‌ متر (Gauss Meter) که با نام تسلامتر (Teslameter) نیز شناخته می‌ شود، یکی از تجهیزات پرتابل و پرکاربرد است که برای اندازه‌ گیری شدت میدان‌ های الکترومغناطیسی در یک یا سه محور (X، Y، Z) مورد استفاده قرار می گیرد.

این دستگاه به کمک پراب‌های عرضی (Transverse) و محوری (Axial) می‌ تواند میدان‌ های مغناطیسی ناشی از جریان مستقیم (DC) یا جریان متناوب (AC) را با دقت بالا اندازه‌گیری کند. از همین رو، هنگام انتخاب و خرید باید اطمینان حاصل نمود که مدل مورد نظر با نوع میدان مورد استفاده (AC یا DC) سازگار است.

واحدهای اندازه‌گیری در گوس متر شامل گوس (G)، میلی‌ گوس (mG)، تسلا (T)، میلی‌ تسلا (mT) و میکروتسلا (µT) هستند. هر ۱۰۰۰۰ گوس برابر با یک تسلا است؛ به همین دلیل مدل‌ هایی که محدوده‌ ی اندازه‌ گیری وسیع‌ تری دارند، معمولاً با نام تسلامتر شناخته می‌ شوند.

از نظر دامنه‌ی فرکانسی، گوس‌مترها به دو گروه کلی مدل های فرکانس پایین و فرکانس بالا تقسیم می‌ شوند. به طور خلاصه، میدان‌سنج الکترومغناطیسی ابزاری کلیدی برای پایش و بررسی شدت میدان‌ های مغناطیسی در کاربردهای صنعتی، پژوهشی و ایمنی محیطی است و انتخاب صحیح نوع سنسور، محدوده اندازه‌گیری و فرکانس کاری آن نقش مهمی در دقت نتایج دارد.

هدف از این مقاله آشنایی با انواع و راهنمایی جامع خرید گوس متر است تا پس از مطالعه این مقاله بتوانید بهترین محصول را در فروشگاه  پیکاتک بر اساس نیازهای فنی و کاربرد مدنظر خود انتخاب نمایید.

انواع میدان سنج(مغناطیسی/الکتریکی)

گوس مترها در انواع مختلفی بر اساس محور اندازه گیری تقسیم بندی می شوند:

گوس‌ متر تک‌ محوره (Single Axis Gauss Meter)

این مدل تجهیزی است که برای اندازه‌ گیری شدت میدان مغناطیسی تنها در یک جهت خاص (محور X یا Y یا Z) طراحی شده است. در این نوع، سنسور تنها تغییرات میدان را در امتداد یک بردار مشخص ثبت می‌ کند؛ بنابراین داده‌ های خروجی، یک نمای خطی از میدان در همان محور اندازه‌گیری هستند.

گوس‌ مترهای تک‌ محوره با ساختار ساده و هزینه پایین معمولاً در کاربردهای عمومی، آزمایش‌ های آموزشی، یا بررسی سریع شدت میدان در یک موقعیت خاص به کار می‌ روند.

گوس‌ متر سه‌ محوره (3-Axis Gauss Meter)

گوس‌ متر سه‌محوره دستگاهی پیشرفته‌ تر است که قادر است شدت میدان مغناطیسی را به‌ صورت همزمان در سه راستای فضایی X، Y و Z اندازه‌گیری کند. به‌ واسطه سه سنسور مستقل، داده‌های خروجی آن امکان محاسبه‌ ی بردار کل میدان مغناطیسی (Total Magnetic Field Vector) را فراهم می‌ کند.

این مدل برای کاربردهایی نظیر نقشه‌ برداری میدان مغناطیسی، تست عملکرد موتورهای الکتریکی، میدان‌ سنجی در تجهیزات MRI و EMC/EMI Testing بسیار مناسب است. در واقع مزیت کلیدی آن، تصویر جامع از توزیع میدان در فضا بدون نیاز به چرخاندن سنسور است.

عملکرد گوس متر چگونه است؟

همانطور که ذکر شد میدان‌ سنج مغناطیسی تجهیزی است که برای اندازه‌گیری شدت و جهت میدان مغناطیسی محیطی طراحی شده است. اساس عملکرد این دستگاه بر دو فناوری اصلی اثر هال (Hall Effect) و القای الکترومغناطیسی در کویل جستجو (Search Coil) است. انتخاب هر روش وابسته به نوع میدان مورد اندازه‌گیری (ثابت یا متغیر، DC یا AC) و دقت مورد نیاز می باشد:

گوس‌ متر با سنسور اثر هال (Hall Effect Gauss Meter)

در مدل‌ های اثر هال، درون پراب دستگاه یک سنسور نیمه‌ رسانای حساس به میدان مغناطیسی تعبیه شده است. وقتی جریان الکتریکی از این سنسور عبور می‌کند و میدان مغناطیسی به صورت عمود بر جهت جریان اعمال می‌ شود، ولتاژی موسوم به “ولتاژ هال” در جهت سوم ایجاد خواهد شد.

شدت این ولتاژ به‌ صورت مستقیم با میزان چگالی شار مغناطیسی (Magnetic Flux Density) متناسب است. مدارهای داخلی این ولتاژ را به سیگنال استاندارد تبدیل کرده و سپس به شکل عدد قابل خواندن بر حسب گوس یا تسلا روی نمایشگر دیجیتال نشان می‌ دهند.

گوس‌ مترهای اثر هال قادر به اندازه‌گیری هر دو نوع میدان مغناطیسی DC (ثابت) و AC (متناوب) هستند. دقت بالا، پاسخ سریع و امکان اتصال به سیستم‌های کنترلی مانند PLC، این مدل‌ ها را برای کاربردهای صنعتی، آزمایشگاهی و کنترل کیفیت آهن‌ رباها به گزینه‌ ای ایده‌ آل تبدیل می‌ کند.

گوس‌ متر با کویل جستجو (Search Coil Gauss Meter)

در مدل‌ های مبتنی بر کویل جستجو، سنسور دستگاه از یک سیم‌ پیچ با تعداد دور مشخص ساخته شده است. هنگامی‌که میدان مغناطیسی متغیر از میان این سیم‌پیچ عبور می‌کند، بر اساس قانون القای فارادی، ولتاژی متناسب با آهنگ تغییر میدان در زمان (dB/dt) در خروجی ایجاد می‌ شود.

از آن‌جا که این ولتاژ تنها هنگام تغییر میدان (در میدان‌های AC یا پالسی) تولید می‌ شود، این نوع گوس‌ متر برای اندازه‌ گیری میدان‌ های مغناطیسی متناوب و نوسانی مناسب‌ تر است. مدل‌های کویل جستجو معمولاً در حوزه‌هایی مانند تحلیل تداخلات الکترومغناطیسی (EMI/EMC)، بررسی عملکرد موتورها و بررسی دقیق تغییرات سریع میدان کاربرد دارند.

مزایای استفاده از گوس متر

گوس متر یا میدان سنج مغناطیسی مزایای متعددی را ارائه می دهد که در ادامه بررسی می شوند:

• اندازه‌گیری با دقت بالا: گوس مترها می‌ توانند قدرت میدان مغناطیسی را به طور دقیق، معمولاً از چند میکروتسلا تا هزاران گوس، اندازه‌گیری کنند و برای اندازه‌گیری انواع قدرت میدان مغناطیسی مناسب هستند.
• قابل حمل بودن: بسیاری از گوس مترها به صورت دستگاه‌ های دستی طراحی شده‌اند که سبک و حمل آنها آسان است و برای اندازه‌گیری‌ های سیار در فیلد و آزمایشگاه مناسب می‌ باشند.
• نمایشگر دیجیتال: گوس مترهای مدرن معمولاً مجهز به نمایشگر دیجیتال هستند که می‌ تواند داده‌ های اندازه‌ گیری را به صورت بلادرنگ نمایش دهد، خواندن آن آسان است و دقت بالایی دارد.
• واحدهای اندازه‌گیری چندگانه: گوس مترها معمولاً از نمایشگرهای واحد چندگانه مانند گوس (G) و تسلا (T) پشتیبانی می‌کنند که به کاربران امکان می‌دهد واحد مناسب برای اندازه‌گیری را بر اساس نیاز خود انتخاب کنند.
• شناسایی قطبیت: گوس مترها می‌ توانند قطبیت یک میدان مغناطیسی را شناسایی کنند و به کاربر در تعیین جهت میدان (قطب شمال یا قطب جنوب) کمک کنند.
• پاسخ فرکانسی گسترده: گوس‌ متر می‌ تواند میدان مغناطیسی استاتیک (DC) و میدان مغناطیسی دینامیک (AC) را اندازه‌گیری کند، که برای نیازهای اندازه‌ گیری میدان مغناطیسی در سناریوهای کاربردی مختلف مناسب است.
• ذخیره‌ سازی و انتقال داده‌ ها: بسیاری از گوس‌ مترها به توابع ذخیره‌ سازی داده‌ ها برای ثبت داده‌ های اندازه‌گیری مجهز هستند. برخی نیز از اتصال به رایانه‌ ها یا دستگاه‌ های دیگر برای انتقال داده‌ ها و تجزیه و تحلیل بیشتر پشتیبانی می‌ کنند.
• دارای انواع پراب: با توجه به سناریوهای کاربردی مختلف، گوس‌متر می‌ تواند به انواع مختلف پراب‌ ها، مانند پراب‌ های تک محوره و پراب‌ های سه محوره، مجهز شود تا اندازه‌ گیری میدان‌ های مغناطیسی در جهات مختلف را تسهیل کند.
• کالیبراسیون خودکار: برخی از گوس‌ مترها دارای عملکرد کالیبراسیون خودکار هستند تا اطمینان حاصل شود که دستگاه اندازه‌گیری‌ های با دقت بالا را در حین استفاده حفظ می‌ کند و خطاهای ناشی از کالیبراسیون دستی را کاهش می‌ دهد.
• استفاده آسان: گوس‌ مترها به راحتی کار می‌ کنند، معمولاً فقط به یک دکمه ساده برای شروع اندازه‌گیری نیاز دارند که استفاده از آنها را حتی برای افراد غیرحرفه‌ای نیز آسان می‌ کند.

جدول کاربردهای میدان سنج(مغناطیسی/الکتریکی)

نکات کلیدی انتخاب و خرید گوس متر

انتخاب گوس متر به کاربرد، نوع میدان اندازه گیری، دقت موردنیاز، نوع سنسور و بسیاری از پارامترهای فنی دیگر بستگی دارد. در هنگام خرید این دستگاه، بررسی شاخص‌ های زیر باعث می‌ شود که بتواند بهترین مدل را بر اساس کاربرد صنعتی یا آزمایشگاهی انتخاب کنید:

برندهای مطرح گوس متر در بازار

• گوس متر لوترون LUTRON
• گوس متر تس TES Instrument
•  گوس متر بنتک BENETECH
• گوس متر Extech

پارامترهای قابل اندازه‌گیری

برخی تجهیزات فقط میدان مغناطیسی (B‑Field) را اندازه گیری می کند، در حالی که مدل‌ های ترکیبی قابلیت اندازه‌گیری میدان الکتریکی (E‑Field) را نیز دارند. اگر قصد بررسی تابش‌ های الکترومغناطیسی در محیط‌ های صنعتی، خطوط برق، یا تجهیزات مخابراتی دارید، بهتر است مدل دوگانه (EM Field Meter) انتخاب شود تا هر دو نوع میدان به‌ صورت هم‌ زمان قابل دریافت باشند.

دقت اندازه‌ گیری (Accuracy)

دقت گوس متر معیاری مهم در انتخاب است و معمولاً بین ±۱٪ تا ±۵٪ از مقدار خوانده شده متغیر است. برای کارهای آزمایشگاهی یا مقاصد تحقیقاتی (مانند کالیبراسیون آهن‌ربا یا حسگرهای جریان)، دقت بالا حیاتی است. اما در کاربردهای عمومی یا فنی (مثل شناسایی نشت میدان در موتورها یا ترانسفورماتور)، دقت متوسط نیز کفایت می‌ کند.

محدوده اندازه‌گیری (Range)

محدوده اندازه‌ گیری نشان می‌ دهد دستگاه تا چه مقدار از چگالی شار مغناطیسی را می‌ تواند دقیقا ثبت کند. در مدل‌ های صنعتی، امکان تغییر خودکار بازه (Auto Range) و تشخیص میدان‌ های ضعیف (در حد µT) نیز وجود دارد.

واحدهای اندازه‌گیری

• Tesla (T) – واحد استاندارد بین‌المللی (SI)
• Gauss (G) – واحد متداول‌تر در صنایع مغناطیسی (۱ T = 10,000 G)

پهنای باند (Bandwidth)

پهنای باند مشخص می‌ کند گوس متر تا چه فرکانسی قادر به دنبال‌کردن تغییرات میدان است. گوس‌ مترهای معمولی برای میدان‌های DC و AC تا چند کیلوهرتز مناسب‌اند؛ در حالی که مدل‌های خاص با پهنای باند بالا (High‑Frequency Gauss Meter) برای تحلیل میدان‌های پالسی و رادیویی (RF) استفاده می‌شوند. در تست‌های EMC و تجهیزات توان بالا، انتخاب پهنای باند مناسب اهمیت ویژه‌ای دارد.

 تعداد محورها (Axes)

• تک‌محوره (Single Axis):اندازه‌ گیری در یک راستا؛ مناسب برای آزمایش‌ های ساده یا کنترل‌های سریع
• سه‌ محوره (3‑Axis):اندازه‌ گیری هم‌ زمان در سه محور X، Y، Z؛ برای ایجاد تصویر کامل از میدان و کاربرد در پروژه‌ های دقیق (مثل اندازه‌گیری میدان نشتی یا تست توزیع میدان در فضا)

تجهیزات و امکانات جانبی

• پراب اندازه‌گیری تک یا سه‌ کاناله (Hall Probe یا Search Coil Probe)
• دفترچه راهنمای فنی و گواهی کالیبراسیون کارخانه‌ای
• کابل RS‑232 یا USB برای انتقال داده به رایانه
• کارت حافظه SD جهت ثبت داده (Data Logging)
• کیف قابل حمل مقاوم در برابر ضربه و رطوبت
• نرم‌ افزار تحلیل داده و ارتباط با سیستم مانیتورینگ صنعتی
• مدل‌ هایی که از پروتکل‌ های ارتباطی نظیر RS‑485، Modbus RTU یا Bluetooth پشتیبانی می‌ کنند، برای پروژه‌ های اتوماسیون ابزار دقیق گزینه‌ ی بهتری می باشند.

سایر پارامترهای اثرگذار

• زمان پاسخ (Response Time): هرچه کمتر باشد، دستگاه سریع‌ تر مقدار واقعی را نشان می‌ دهد.
• دمای کاری (Operating Temperature): محدوده عملکرد مطمئن برای کاربردهای صنعتی یا محیط‌های خاص
• کالیبراسیون (Calibration Certificate): برای استفاده در محیط‌های رسمی آزمایشگاهی، ارائه گواهی کالیبراسیون معتبر الزامی است.

خرید گوس متر از فروشگاه اینترنتی پیکاتک

فروشگاه اینترنتی پیکاتک به‌ عنوان یکی از مراجع معتبر در حوزه تأمین ابزار دقیق و تجهیزات پرتابل اندازه‌ گیری، مرجعی مطمئن برای خرید میدان سنج مغناطیسی و الکتریکی (گوس متر) در ایران است. این مجموعه طیف گسترده ای از تجهیزات الکترونیک از جمله گوس متر، آمپر متر، مولتی متر، منبع تغذیه، اسیلسکوپ، ارت سنج، فانکشن ژنراتور و غیره را با بهترین کیفیت و قیمت رقابتی به فروش می رساند.

برای خرید گوس متر در فروشگاه پیکاتک کافی است در بالای همین صفحه مشخصات فنی، قابلیت‌ ها و قیمت مدل‌ های مختلف را بررسی کرده و گزینه متناسب با نیاز صنعتی یا آزمایشگاهی خود را انتخاب کنید. در پیکاتک، تمامی محصولات به همراه توضیحات تخصصی، جدول مشخصات فنی و تصاویر با کیفیت ارائه شده‌اند تا کاربران بتوانند تصمیم‌گیری دقیق و آگاهانه‌ای داشته باشند. 

بازدیدکنندگان محترم میتوانید جهت کسب اطلاعات بیشتر در زمینه خرید، مشاوره فنی تخصصی و استعلام قیمت به روز گوس متر با کارشناسان فروش ما تماس حاصل فرمایید. تیم فنی پیکاتک با دانش تخصصی در حوزه ابزار دقیق، آماده است تا شما را در انتخاب دقیق‌ ترین و مناسب‌ ترین مدل گوس‌متر متناسب با نیاز کاربردی‌ تان همراهی کند.