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자속 밀도 단위 변환기

테슬라, 밀리테슬라, 마이크로테슬라, 가우스, 나노테슬라 간의 자속 밀도를 변환합니다.

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공식

1 T = 10⁴ G = 10³ mT = 10⁶ mu T

작동 방식

이 계산기는 자기장을 다루는 자기 엔지니어, 센서 설계자 및 물리학자를 위해 Tesla, Gauss, 밀리테슬라, 마이크로테슬라 및 나노테슬라 사이를 변환합니다.SI 브로셔 (BIPM) 에 따르면 테슬라는 자속 밀도의 SI 단위입니다. 1T = 1Wb/m^2 = 1V·s/m^2 = 1kg/ (A·s^2).CGS 단위 가우스는 정확히 1T = 10,000G로 관련됩니다.자기장의 크기는 15배에 달합니다. 지자기 측량에는 나노테슬라 (지구 자기장 = NOAA WMM당 위치에 따라 달라지는 25-65uT), 홀 센서의 경우 밀리테슬라 (작동 범위 1~100mT), MRI 장비에는 테슬라 (임상 1.5-7T, IEEE/NSF 기준 최대 45T 연구) 가 있습니다.여유 공간 mu_0 = 4* pi × 10^-7 H/m의 자기 투과율 (2019 SI).

계산 예제

문제: 홀 효과 전류 센서가 5mm 에어 갭을 사용하여 모터 위상 전류를 측정합니다.감도가 2.5mV/mT인 센서를 사용하여 100A 측정에 필요한 필드를 계산하십시오.

해결 방법: 1.와이어로부터의 필드: B = mu_0 × I/ (2*pi*r) = 4*pi*10^-7 × 100/(2*pi*0.0025) = 중심에서 2.5mm 떨어진 곳에서 8 mT 2.가우스로 변환: 8mT = 80G = 8000Tu 3.홀 센서 출력: V = 2.5 mV/mt × 8 mT = 20 mV 4.0.1A 정확도를 위한 필수 ADC 해상도: 20mV/1000스텝 = 20UV/스텝 (3.3V에서의 14비트 ADC = 200UV/스텝 - 한계) 5.개선 방법: 페라이트 농축기 (10배 게인 = 80mT) 또는 더 가까운 간격 또는 더 높은 감도 센서 (5mV/mt) 6.EMC 고려 사항: 모터 자석 (10-50mT) 의 표유 자기장이 센서를 포화시킬 수 있음 - 자기 차폐 기능 추가

실용적인 팁

✓NOAA 월드 마그네틱 모델에 따른 지구 자기장: 위치에 따라 25-65uT (0.25-0.65G)수평 컴포넌트는 최대 20uT (컴퍼스 레퍼런스), 수직 컴포넌트는 40-60uT입니다.스마트폰은 3축 자력계 (해상도 ~0.1uT) 로 이 값을 측정합니다.
✓알레그로/멜렉시스 데이터시트별 홀 센서 범위: 일반적으로 10~200mT 선형 센서, 5-50mT 작동/해제 가능한 래칭 스위치포화는 200-500 mT에서 발생합니다.500mT를 초과하는 경우 자기 저항 (AMR/GMR) 센서를 사용하십시오.
✓ICNIRP 지침에 따른 안전한 노출: 정적 필드 < 일반 대중의 경우 2T 미만, 직업의 경우 8T 미만.MRI 스캐너는 임상용 1.5-3T (연구용 7T) 을 사용합니다.영구 자석은 표면에서 0.5T를 초과하는 경우는 거의 없습니다 (5000G).

흔한 실수

✗테슬라 (자속 밀도 B) 와 웨버 (총 플럭스 Phi) 를 혼동하면 파이 = B × A로 서로 관련된 양이 다릅니다. 0.01m^2 이상의 0.5T 필드 = 5MWb 총 플럭스.모터 설계에서는 B를 포화 한계로, Phi를 전압 계산에 모두 사용합니다.
✗1T = 10,000G 변환을 잊어버리면 잘못된 계수를 사용하면 10,000x 오류가 발생합니다.영구 자석 사양에서는 가우스가 일반적이며 (NdFeB 표면장 3000-5000G = 0.3-0.5T), 테슬라는 SI 표준입니다.
✗홀 센서 감도 단위를 잘못 해석하는 경우 - 일부는 mV/mT를 지정하고 다른 일부는 mV/g (10배 차이) 를 지정합니다.2.5mV/mt 센서는 0.25mV/g입니다. 예상 출력 전압을 계산하기 전에 항상 단위를 확인하십시오.

자주 묻는 질문

자속 밀도 (B) 와 자기장 강도 (H) 의 차이는 무엇입니까?

SI 기준: B (테슬라) = mu_0 × mu_r × H 여기서 H (A/m) 는 구동장이고, mu_0 = 4*pi × 10^-7 H/m, mu_r은 상대 투과율 (공기의 경우 1, 페라이트의 경우 1000-10000) 입니다.공기 중: B (T) = 1.257 × 10^-6 × H (A/m).B에는 물질 반응이 포함되고 H는 매질과 무관합니다.

자기 엔지니어가 여전히 Gauss를 사용하는 이유는 무엇입니까?

IEEE 자기 학회에 따르면 가우스는 영구 자석 산업 데이터 시트 (NdFeB, SmCo 사양), 모터 설계 (에어 갭 플럭스 (kG)) 및 자기 기록 (Oe 단위의 보자율) 에 남아 있습니다.환산: 1T = 10,000G = 10kG.SI는 Tesla를 선호하지만 레거시 툴과 레퍼런스는 CGS 단위를 사용합니다.

전자 제품에 안전한 Tesla 가치는 무엇입니까?

JEDEC 및 군사 표준에 따르면 대부분의 IC는 성능에 영향을 미치지 않고 10mT (100G) 미만을 견딜 수 있습니다.홀 센서의 포화 속도는 200~500mT입니다.마그네틱 스토리지 (HDD, 테이프) 는 5-10mT 이상에서 영향을 받을 수 있습니다.CRT 디스플레이 (레거시) 는 0.5mT 이상에 민감합니다.자석을 민감한 전자 장치에 가까이 두지 마십시오.

지구의 필드는 모터와 어떻게 비교됩니까?

지구: NOAA 당 25-65uT (0.25-0.65G).소형 DC 모터 표면: 10-100mT (100-1000G), 1000배 더 강합니다.이것이 바로 모터가 자력계에 간섭하는 이유입니다. 10cm 떨어진 모터는 최대 1mT 자기장을 생성하여 지구의 50uT를 압도합니다.나침반 정확도를 높이려면 자기 차폐 또는 거리를 사용하십시오.