第一部分 理论 3
第1章 磁测量概论 3
1.1 基本概念及基本磁学量 3
1.1.1 测量的术语与定义 3
1.1.2 磁测量概述 4
1.1.3 基本磁学量 5
1.1.4 磁单位 9
1.2 磁场的基本定律和磁介质的性能方程 11
1.2.1 电场的基本定理 11
1.2.2 磁场的基本定理 12
1.2.3 电磁感应定律 14
1.2.4 电磁场的边界条件 15
1.2.5 电磁场的能量 15
1.2.6 磁介质的性能方程 16
1.3 铁磁物质的磁特性 16
1.3.1 物质按照磁性的分类 16
1.3.2 磁性材料的分类 17
1.3.3 铁磁物质的磁化特性和磁性参量 19
1.3.4 物体的磁化 23
1.3.5 居里温度 25
1.3.6 铁磁物质中的磁畴排列 26
1.4 磁测量的基准和基本方法 26
1.4.1 磁量具 26
1.4.2 磁测量的基本方法 27
第2章 磁场的产生与测量方法 28
2.1 磁场的产生 28
2.1.1 螺线管 28
2.1.2 螺绕环 33
2.1.3 亥姆霍兹线圈 34
2.1.4 具有尾端补偿的线圈 35
2.1.5 永磁体 37
2.1.6 电磁铁 42
2.1.7 大功率直流螺线管 46
2.1.8 超导磁体 48
2.1.9 脉冲强磁场 50
2.2 霍尔元件磁场测量原理与特性 53
2.2.1 霍尔效应 53
2.2.2 霍尔效应的副效应 54
2.2.3 副效应引起的系统误差的消除 55
2.2.4 霍尔传感器 55
2.3 电磁感应法 56
2.3.1 电磁感应磁场测量原理 56
2.3.2 电磁感应磁场测量方法 60
2.4 磁电阻效应法 65
2.4.1 半导体磁阻元件 65
2.4.2 磁敏二极管 67
2.4.3 强磁性金属薄膜磁阻元件 69
2.5 磁共振法 70
2.5.1 核磁共振法 70
2.5.2 电子顺磁共振法 81
2.5.3 光泵共振法 82
2.6 弱连接超导效应法 83
2.6.1 约瑟夫逊效应 83
2.6.2 外磁场对临界电流的影响 84
2.6.3 超导量子磁强计 84
2.7 磁光法 87
2.7.1 法拉第磁光效应传感器 87
2.7.2 磁致伸缩型传感器 88
2.7.3 力学型传感器 88
2.8 非均匀磁场的测量 89
第3章 磁性材料本征磁特性的测量 91
3.1 饱和磁化强度的测量 91
3.1.1 冲击电流计法 91
3.1.2 磁称法 92
3.2 磁各向异性常数的测量 97
3.2.1 磁各向异性 97
3.2.2 由单晶磁化曲线确定磁晶各向异性常数 98
3.2.3 由多晶磁化曲线确定磁晶各向异性常数 99
3.2.4 转矩磁强计 99
3.2.5 晶奇点检测法 102
3.3 磁致伸缩系数的测量 103
3.3.1 磁致伸缩系数 103
3.3.2 光学杠杆法 103
3.3.3 干涉仪法 104
3.3.4 形变电阻法 105
3.3.5 三端电容法 106
3.4 旋转样品的测量 107
3.4.1 测量原理 107
3.4.2 应用旋转样品磁强计的磁性测量 108
3.5 居里温度或抵消温度的测量 109
3.6 应用铁磁共振技术测量磁参数 113
3.6.1 铁磁共振原理 113
3.6.2 饱和磁化强度的测定 114
3.6.3 磁晶各向异性等效场的测定 115
3.6.4 磁致伸缩常数的测量 115
第4章 磁性材料静态磁特性测量 116
4.1 磁性材料在直流磁场中的静态磁特性 116
4.2 样品的磁化与退磁 117
4.2.1 样品的磁化 117
4.2.2 样品的退磁 118
4.3 样品中磁场和磁通密度的测量 119
4.3.1 内磁场的测量 119
4.3.2 磁通密度的测量 121
4.4 用冲击法测量静态磁特性 121
4.4.1 冲击检流计工作原理 121
4.4.2 冲击检流计的使用 122
4.4.3 用冲击检流计测量磁通 123
4.4.4 用冲击法测量静态磁特性 123
第5章 磁性材料动态磁特性测量 124
5.1 磁性材料在交流磁场中的动态磁特性 124
5.1.1 动态磁特性与静态磁特性的比较 124
5.1.2 磁化场波形对磁特性的影响 126
5.2 铁损的测量 127
5.2.1 概述 127
5.2.2 功率表法 128
5.2.3 电桥法 130
5.2.4 硅钢带损耗的连续自动测量 131
第6章 磁测量最新进展与前沿技术 132
6.1 瞬态磁场测量 132
6.1.1 电磁感应法 133
6.1.2 霍尔效应法 133
6.1.3 磁光法 134
6.2 磁阻效应的研究与应用 134
6.2.1 巨磁阻效应 134
6.2.2 超巨磁阻效应 136
6.2.3 隧道磁阻效应传感器 136
6.2.4 非均匀性导致的磁阻效应 137
6.3 弱磁测量 138
6.3.1 磁通门磁力仪 138
6.3.2 质子旋进（核旋）磁力仪 139
6.3.3 光泵磁力仪 139
6.3.4 超导弱磁测量仪器 140
6.4 准静态磁场研究及应用 140
6.5 磁性元件与铁氧体材料标准 141
第二部分 实验 145
实验1 霍尔效应及其应用 145
实验2 用冲击法测定样品的静态磁特性参数 149
实验3 电磁材料动态磁化参数测量 152
实验4 功率表法磁损耗测量 155
实验5 交流桥测量居里温度 158
实验6 电磁屏蔽测试 160
实验7 永磁材料测量与失磁试验 167
实验8 电磁环境测量 171
实验9 输电线路电磁干扰测试 175
实验10 环探头磁场测量及其应用 177
附录 常用电磁学单位 179
参考文献 180