자석의 성능을 나타내는 항목 중 하나인 자속 밀도를 측정할 수 있는 계측기입니다.
개인용으로 사용할 제품을 구매해 봅니다.
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상품 페이지
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Digital Tesla Meter 200mT/2000mT Gaussmeter High Accuracy Sensitive Surface Magnetic Field Tester Standard Radial Hall Probe - A
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대부분의 제품은 3가지 레벨로 구분되어 판매됩니다. 레벨은 오차율을 나타냅니다. Level 1은 ±1% Error이므로 고정도 측정이 가능합니다.🤩
배터리는 6F22 규격을 사용합니다. 단점일 것 같았는데 아니었습니다.
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대부분 이런 형태이며, 미제 계측기도 이런 키 배치를 사용합니다.
초록색 제품은 싼티나며 비쌉니다.🤣
제품 선정 방법
센서
자속 밀도는 자석의 측정 위치에 따라 다르기 때문에 센서의 크기가 중요합니다. 센서 면적의 평균값이 측정되기 때문에 센서가 클수록 넓은 면적을 측정하게 됩니다. 정밀하게 측정하려면 센서의 크기가 작아야 합니다.🤓 휴대용 프로브 센서는 대부분 같은 형태입니다.
ADC
센서에서 출력되는 신호를 증폭하여 변환해 주는 ADC 성능이 매우 중요합니다. 중국산 제품은 상세한 데이터시트를 제공하지 않기 때문에 개인이 알 수 있는 방법은 없습니다.🤔
디스플레이
어떤 제품은 TFT-LCD를 사용하기도 하는데 소비 전력이 매우 커서 사용 시간이 짧습니다. 소비 전력이 적은 OLED, TN 계열 LCD 제품을 권장합니다.
AnalogDevice AD640 DIP IC, OPAmp 정전류 회로로 자작할 수 있습니다. 산업용 센서만 수십만원 이상😱
배터리
대부분은 R03, R06을 사용하며, 6F22를 사용하는 제품도 있습니다. 외부 DC 입력 또는 충전이 가능한 제품이 좋습니다.
출력
고급 제품은 BNC 커넥터 등으로 아날로그 신호를 출력해 줍니다. 본체 디스플레이에 표시되는 것보다 고속으로 출력되며, 아날로그 신호를 내보내므로 계측기의 ADC보다 성능이 좋은 DAQ 제품으로 아날로그 신호를 받아서 파형을 그리거나 신호를 매우 정밀하게 측정할 수 있습니다. 휴대용 자속밀도 계측기를 산업용으로 사용할 때 이런 방법을 사용합니다.
용어
가우스(Gauss)
CGS(센티미터, 그램, 초) 단위입니다. 공식 문서에서는 SI(국제 단위계) 단위인 테슬라를 사용합시다.
테슬라(Tesla)
1T는 10000G입니다. 0.1mT는 1000G입니다. 수백 원짜리 홀센서가 1000~2000G를 측정하는데, 값 차이가 너무 커서 mT 단위를 사용합니다.
자속밀도(Magnetic Flux Density)
단위 면적당 자기력선이 얼마나 촘촘하게 있는지 나타냅니다. 홀센서는 이 자속의 밀도를 측정합니다. 자속 방향도 감지하므로 극성을 알 수 있습니다. 이를 응용한 센서가 각도 센서입니다.
홀센서는 수직 방향으로 들어오는 자속을 측정한다면, 각도 센서는 수평 방향으로 들어오는 자속을 측정합니다. 그래서 수평 방향으로 극성이 분할된 자석의 중심에 센서를 위치시키고 자석을 회전시키면 회전각, 각속도를 측정할 수 있습니다.
XYZ 방향을 모두 측정하는 3차원 센서를 사용하면 자석의 방향을 알 수 있습니다.
자속량(Magnetic Flux)
자석의 성능을 나타내는 항목 중 하나인 자속량은 자속선량을 측정합니다. 자석을 측정 코일 내부로 통과하면 유도전류가 흐르므로 자석의 형태와 상관없이 자속량을 측정할 수 있습니다.
개봉
에어캡 형태의 포장 비닐을 뜯으면,
플라스틱 가방이 나옵니다. 여기가 윗면인 줄 알았는데,
스티커가 덕지덕지 붙은 면이 윗면입니다. 🤣🤣🤬
뚜껑을 열면 본체, 프로브, 설명서, 보증서가 들어있습니다. 구석에 십자 드라이버도 있는데 나사보다 작아서 안 맞아요.
프로브
커넥터는 SCK 5핀이 사용되었습니다. SCK 커넥터는 저렴하고 쉽게 구할 수 있으며 산업용, 신호용으로 많이 사용됩니다.
길이는 본체 윗면부터 센서 손잡이까지 약 1m입니다.
프로브용 PCB는 얇기 때문에 보호 뚜껑이 있습니다. 뻑뻑하지만 당기면 빠집니다. 뚜껑을 안 빼고 측정하면 바보~🤣
기판 표면 실장 형태인 SMD 타입의 센서는 측정 위치가 센서 표면 중앙이며 측정 방향이 센서 바닥면입니다. 정확하게는 센서 내부가 측정점이므로 자석 표면의 자속밀도를 정확히 측정할 수는 없습니다.
윗면에 N극을 갖다 대면 S극으로 인식합니다. 그래서 프로그램에서는 N/S 극을 바꿔서 표시합니다. 이는 제작자에게 해당되는 내용이니 일반인은 디스플레이에 표시된 값만 보면 됩니다.
전원
잘 사용되지 않는 9V 전지가 필요합니다. 1.5V 전지보다 전압이 높은 대신 소비 전류가 낮습니다. 계측기와 같이 증폭 회로를 사용하면 9V 전지를 사용하는 것이 훨씬 효율적입니다.
1.5V*3*900mAh = 4.05Wh vs 9V*1*650mAh = 5.85Wh
1회용 전지는 매번 구입하고 쓰레기가 발생하므로 충전이 가능한 리튬이온 전지를 권장합니다. Ni-MH는 사용할수록 전압이 떨어지므로 비추~
충전한 지 몇 년 된 배터리를 넣었더니 잔량 표시가 2칸입니다.🤣
백라이트 기능으로 어두운 곳에서 값을 읽을 수 있습니다.
UNIT 키를 누르고 있으면 펌웨어 버전이 나타납니다.🤔
