高斯計

高斯計，又稱高斯計數器或毫特斯拉計，是一種精密儀器，用于測量物體于空間上一個點的靜態或動態磁感應強度。其工作原理基于霍爾效應，即當導體帶電流時，若導體兩側的磁感應強度不同，則會在導體兩側產生電壓差。高斯計通過霍爾探頭感應磁場，產生霍爾電壓，再依據霍爾電壓公式和已知的霍爾系數來確定磁感應強度的大小。這種測量方法簡單、快速且準確，被廣泛應用于科研、工業生產、電子設備測試等多個領域。

三軸數字工業用高斯計帶有完全集成的 1 軸、2 軸、3 軸霍爾探頭的磁通密度測試儀集成了一個高精度磁通密度轉換為模擬電壓的傳感器，為測量磁場的三個分量（Bx、By 和 Bz）分別提供高電平、溫度補償輸出信號。數字模塊被額外應用到模擬傳感器上，形成數字式磁場強度計。數字模塊的精度為 0.05%，可在設備上的 LCD 顯示屏上顯示測量值。數字式磁強計可通過 RS232/USB 串口由主機自動采集數據。

高精度三軸數字工業用高斯計的傳感器由兩個模塊組成：霍爾探頭和電纜（模塊 H）電子元件（模塊 E）要建立一個完整的測量系統，模塊 E 需要與充足的電源和計算機相連，以便采集測量數據并將其可視化。

典型的3軸特斯拉計/高斯計是通過在磁探頭尖端布置三個磁傳感器來制造的，因此每個磁傳感器具有不同的位置來檢測磁性，因此無法檢測準確的磁矢量。這個問題的解決方案是一個完全集成的3軸磁傳感器。配備該傳感器的高斯計可以在所有條件下測量精確的 3D 矢量，例如永磁體的接近磁場、小線圈產生的磁場以及以前無法實現的時間變化。

RM3100的主控芯片13156 ASIC芯片具有連續測量模式和單次測量輪詢，軟件可配置的分辨率和采樣率，13156能夠操作一個、兩個或三個PNI傳感器線圈。它結合了兩個I2C和SPI接口為系統設計的靈活性。13156主控芯片的輸出本質上是數字的，可以直接接入微處理器（例如ST32系列），消除了信號調節或傳感器和微處理器之間的模擬/數字接口的需要。

主控芯片13156與X和Y軸傳感器線圈13104搭配可以構成一個2軸數字羅盤的基礎。如果再增加一個Z軸傳感器線圈13101，就可以搭建3軸數字羅盤了，這樣羅盤測量就不會被限制到水平面上。

在實踐中，每個傳感器線圈作為簡單LR弛豫振蕩電路中的感應元件，其中線圈的有效電感與傳感器軸向平行的磁場成正比，LR電路由13156驅動，13156的內部時鐘用于測量電路的振蕩頻率，從而測量磁場。由于RM3100地磁傳感器在頻率域內工作，分辨率和噪聲13156的內部時鐘計數（周期計數）的數量清晰地確定。相比之下，磁通門和MR技術需要昂貴且復雜的信號處理才能獲得類似的分辨率和噪聲。