低溫磁場測量專家-MT2000

精確測量磁場是極具挑戰(zhàn)性的，在低溫環(huán)境下進(jìn)行測量會帶來一系列的其它的考慮因素。

低溫環(huán)境中的霍爾傳感器

在可用于磁場的各種測量方法中，簡單霍爾即使在低溫條件下，傳感器仍然是最通用的。 挑戰(zhàn)在低溫環(huán)境中需要糾正各種性能指標(biāo)隨著溫度的變化，同時也限制了不必要的功率耗散到非常寒冷的環(huán)境。

霍爾靈敏度的溫度依賴性

隨著霍爾傳感器的溫度變化，霍爾靈敏度（給定電場產(chǎn)生的電壓 [VH/B]）也會改變。 對于 傳感器，平均變化霍爾靈敏度如圖 1 所示，表明低溫下霍爾靈敏度將變化 1% 到 2%溫度。 這些變化會影響準(zhǔn)確性，只要溫度值提供給儀器，高斯計會自動處理這一偏移量的補(bǔ)償。

量子振蕩

在高溫和低溫下，額外的量子力學(xué)性能的2DEG材料開始變得明顯。舒布尼科夫-德哈斯(SdH)效應(yīng)引起霍爾靈敏度值振蕩，影響測量精度。舉個例子所示為一個特定的2Dex傳感器的振蕩。

。這些振蕩的周期性會在不同傳感器之間發(fā)生輕微的變化，這就要求每個傳感器都有各自的特性。相反，我們必須意識到在這些條件下將出現(xiàn)的額外的測量不確定度。

自加熱

傳統(tǒng)霍爾傳感器通過傳感器運(yùn)行驅(qū)動電流并測量產(chǎn)生的霍爾電壓。使驅(qū)動電流最大化產(chǎn)生按比例最大化的霍爾電壓這更容易衡量。然而,這個驅(qū)動電流將功率耗散到電阻傳感器中。這將導(dǎo)致平衡行為，目標(biāo)是最大限度的提高驅(qū)動電流，而不會導(dǎo)致傳感器加熱到引入溫度誤差的程度。

這個問題在低溫系統(tǒng)中特別重要，使熱量泄漏到系統(tǒng)中不必要地會限制a的基溫低溫系統(tǒng)，測量解決方案盡量減少散熱是很有用的。

外部溫度補(bǔ)償

特斯拉計可以接受來自外部的溫度值，并根據(jù)與這些儀器一起使用的2Dex霍爾傳感器的已知靈敏度變化進(jìn)行適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償。

但是請記住，這補(bǔ)償了平均霍爾僅靈敏度變化。 由于不可預(yù)測的性質(zhì)量子霍爾效應(yīng)，仍然會有一些額外的不確定性在低溫下非常高的場。 這種不確定性是如果進(jìn)行精確的增量測量尤其成問題，因為誤差會在相對較小的范圍內(nèi)從正變?yōu)樨?fù)字段值變化。

低溫傳感器和探頭

如果在可直接訪問的位置測量字段值從外部，例如杜瓦瓶，低溫霍爾探頭可以成為一個方便的選擇。 這些設(shè)計用于處理浸沒在冷凍劑中并且非常長（長達(dá) 150 厘米）以在仍然握住探頭的同時允許完全浸沒。

在無法進(jìn)入的情況下，或需要更準(zhǔn)確的定位時，也可以使用2Dex 即插即用傳感器，可安裝在方便的表面上。 需要更多的思考和努力安裝傳感器，然后將電線從環(huán)境中引出到特斯拉計。這些傳感器具有校準(zhǔn)霍爾探頭的所有優(yōu)點上面提到的，但在低溫環(huán)境中增加了內(nèi)部安裝的靈活性。

內(nèi)聯(lián)連接器提供了傳感器接線過渡到低溫環(huán)境外的電纜到特斯拉計。 這個內(nèi)聯(lián)連接器可以直接移除如有必要，焊接到饋通以用于特定的低溫環(huán)境。 如果給定的首選不同的接線場景，可以提供傳感器自定義以適應(yīng)這種情況