Qu’est-ce qu’un Gaussmètre ?
Un Gaussmètres est un appareil qui mesure la quantité et la direction du flux magnétique par unité de surface. Aujourd’hui, la densité de flux magnétique est exprimée en teslas selon le système d’unités SI, c’est pourquoi il est souvent appelé teslamètre.
Les Gaussmètres peuvent mesurer l’intensité des champs magnétiques avec une grande précision. Cela permet d’obtenir des données précises dans la recherche scientifique et les applications industrielles.
Il s’agit également d’une méthode de mesure non invasive qui permet de mesurer les champs magnétiques sans affecter physiquement l’objet. Ceci est particulièrement avantageux dans les applications médicales, où des informations diagnostiques peuvent être obtenues sans que le patient n’ait à s’en soucier.
Cependant, le milieu environnant et les champs magnétiques externes peuvent affecter la mesure. Dans les installations industrielles en particulier, il faut veiller à minimiser l’influence du champ magnétique environnant.
Utilisations des Gaussmètres
Les Gaussmètres sont utilisés dans de nombreux domaines. Voici quelques exemples d’utilisations typiques
1. Recherche scientifique
Dans la recherche en physique et en électromagnétisme, l’intensité des champs magnétiques est mesurée pour essayer de comprendre le comportement des champs magnétiques dans différentes conditions et différents matériaux. Elle est souvent utilisée pour étudier les effets des champs magnétiques sur les propriétés et le comportement électrique des matériaux et pour vérifier les lois physiques fondamentales.
2. Applications industrielles
Sur la base de la théorie électromagnétique et des résultats des mesures du champ magnétique, les appareils électriques sont conçus et évalués. Elle est souvent utilisée pour évaluer les performances des dispositifs électromagnétiques tels que les moteurs et les transformateurs afin d’en améliorer l’efficacité et d’en garantir la fiabilité.
3. Domaine médical
La mesure précise de l’intensité des champs magnétiques est importante lors de l’utilisation de champs magnétiques puissants dans les équipements d’imagerie médicale, l’IRM, etc. L’IRM utilise les vibrations des atomes d’hydrogène dans le corps pour générer des images, ce qui nécessite une mesure précise du champ magnétique.
4. Évaluation des matériaux
Le champ magnétique est également utilisé pour évaluer les propriétés magnétiques de matériaux spécifiques. Par exemple, il peut être utilisé pour évaluer les performances des matériaux magnétiques et étudier leur réponse aux champs magnétiques afin d’améliorer la qualité des produits et de développer de nouveaux matériaux.
Principe des Gaussmètres
Les Gaussmètres utilisent différents principes pour mesurer l’intensité des champs magnétiques. Voici quelques principes typiques des densimètres de flux magnétiques.
1. Capteurs à effet Hall
Les capteurs à effet Hall utilisent le phénomène selon lequel un champ magnétique dans un conducteur porteur de courant produit une différence de tension d’un côté du capteur. Cette tension de Hall est proportionnelle à l’intensité du champ magnétique, de sorte que la densité de flux magnétique peut être mesurée à partir de la tension de sortie du capteur.
2. Capteurs Fluxgate
Les capteurs Fluxgate utilisent une bobine pour détecter le champ magnétique. Un champ magnétique dans la bobine est appliqué dans la direction opposée au champ magnétique de l’objet à mesurer, de sorte que le champ magnétique dans la bobine est presque nul. Le champ magnétique dans la bobine change alors lorsque le champ magnétique de l’objet à mesurer est appliqué, ce qui peut être détecté pour mesurer la densité du flux magnétique.
3. Capteurs magnétorésistifs
Les capteurs magnétorésistifs utilisent un mécanisme qui exploite le changement de magnétorésistance d’un matériau en réponse à un champ magnétique. Lorsqu’un courant électrique traverse un élément magnétorésistif et qu’un champ magnétique est appliqué, la résistance de l’élément change. La densité de flux magnétique est mesurée à partir de cette variation de résistance.
Comment choisir les Gaussmètres
Lors de la sélection d’un Gaussmètres, les facteurs de sélection suivants doivent être pris en compte.
1. Résolution
La résolution indique la plus petite unité de valeur à mesurer. Les Gaussmètres à haute résolution peuvent détecter des variations plus fines du champ magnétique.
Si des recherches ou des mesures détaillées sont nécessaires, un densimètre de flux magnétique à haute résolution convient. En revanche, si des mesures grossières sont suffisantes, des instruments à plus faible résolution sont souvent suffisants.
2. Plage de mesure
La gamme de mesure indique la plage d’intensités de champ magnétique qu’un Gaussmètres peut mesurer. La gamme de mesure à sélectionner doit être compatible avec l’intensité du champ magnétique à mesurer. Si le champ magnétique à mesurer est plus important que prévu, il est important de choisir un densimètre de flux magnétique doté d’une large plage de mesure.
3. Alimentation électrique
Les Gaussmètres nécessitent souvent une alimentation électrique. Comme il peut être difficile d’obtenir une alimentation électrique dans certains endroits, il convient d’envisager le choix d’un modèle fonctionnant sur piles. Les coûts associés aux blocs d’alimentation et la fréquence de leur remplacement doivent également être pris en compte.
4. Portatifs et fixes
Les Gaussmètres sont disponibles sous forme de modèles portatifs ou stationnaires et doivent être choisis en fonction de la situation dans laquelle ils sont utilisés. Les modèles portatifs sont pratiques lorsque les mesures sont effectuées sur le terrain ou lorsque l’appareil est fréquemment déplacé. En revanche, si les mesures sont effectuées dans un environnement stable, par exemple dans un laboratoire, un modèle stationnaire peut être envisagé.