低温磁场测量专家-MT2000

精确测量磁场是极具挑战性的，在低温环境下进行测量会带来一系列的其它的考虑因素。

低温环境中的霍尔传感器

在可用于磁场的各种测量方法中，简单霍尔即使在低温条件下，传感器仍然是最通用的。 挑战在低温环境中需要纠正各种性能指标随着温度的变化，同时也限制了不必要的功率耗散到非常寒冷的环境。

霍尔灵敏度的温度依赖性

随着霍尔传感器的温度变化，霍尔灵敏度（给定电场产生的电压 [VH/B]）也会改变。 对于 传感器，平均变化霍尔灵敏度如图 1 所示，表明低温下霍尔灵敏度将变化 1% 到 2%温度。 这些变化会影响准确性，只要温度值提供给仪器，高斯计会自动处理这一偏移量的补偿。

量子振荡

在高温和低温下，额外的量子力学性能的2DEG材料开始变得明显。舒布尼科夫-德哈斯(SdH)效应引起霍尔灵敏度值振荡，影响测量精度。举个例子所示为一个特定的2Dex传感器的振荡。

。这些振荡的周期性会在不同传感器之间发生轻微的变化，这就要求每个传感器都有各自的特性。相反，我们必须意识到在这些条件下将出现的额外的测量不确定度。

自加热

传统霍尔传感器通过传感器运行驱动电流并测量产生的霍尔电压。使驱动电流最大化产生按比例最大化的霍尔电压这更容易衡量。然而,这个驱动电流将功率耗散到电阻传感器中。这将导致平衡行为，目标是最大限度的提高驱动电流，而不会导致传感器加热到引入温度误差的程度。

这个问题在低温系统中特别重要，使热量泄漏到系统中不必要地会限制a的基温低温系统，测量解决方案尽量减少散热是很有用的。

外部温度补偿

特斯拉计可以接受来自外部的温度值，并根据与这些仪器一起使用的2Dex霍尔传感器的已知灵敏度变化进行适当的补偿。

但是请记住，这补偿了平均霍尔仅灵敏度变化。 由于不可预测的性质量子霍尔效应，仍然会有一些额外的不确定性在低温下非常高的场。 这种不确定性是如果进行精确的增量测量尤其成问题，因为误差会在相对较小的范围内从正变为负字段值变化。

低温传感器和探头

如果在可直接访问的位置测量字段值从外部，例如杜瓦瓶，低温霍尔探头可以成为一个方便的选择。 这些设计用于处理浸没在冷冻剂中并且非常长（长达 150 厘米）以在仍然握住探头的同时允许完全浸没。

在无法进入的情况下，或需要更准确的定位时，也可以使用2Dex 即插即用传感器，可安装在方便的表面上。 需要更多的思考和努力安装传感器，然后将电线从环境中引出到特斯拉计。这些传感器具有校准霍尔探头的所有优点上面提到的，但在低温环境中增加了内部安装的灵活性。

内联连接器提供了传感器接线过渡到低温环境外的电缆到特斯拉计。 这个内联连接器可以直接移除如有必要，焊接到馈通以用于特定的低温环境。 如果给定的首选不同的接线场景，可以提供传感器自定义以适应这种情况