[发明专利]一种地磁场水平分量的测量装置及测量方法

权利要求书

1.一种地磁场水平分量的测量装置，其特征在于，所述测量装置包括：直流电压计、圆线圈、变阻器、检流计、指南针和导线，直流电压计、变阻器、圆线圈、检流计经导线依次连接串联成一个电路，其中直流电压计提供稳定电压，变阻器用于调节电阻防止电流过大，圆线圈用于产生电磁场，所述指南针置于所述圆线圈的中心。

2.一种地磁场水平分量的测量方法，其特征在于，所述测量方法基于权利要求1所述的测量装置实现，所述测量方法包括：

步骤1：将所述指南针水平放置在所述圆线圈中心，圆线圈未通电流时，将静止的指南针指向规定为起始零方向，即地磁场水平分量方向；

步骤2：圆线圈通电流I后，所述指南针在线圈磁场与地磁场水平分量作用下发生偏转，设偏转角为θ，得出线圈磁场分量地磁场水平分量对进行公式变换得出电流I与tanθ之间的线性关系公式

步骤3：调节变阻器，使指南针角度每偏转5°记一次电流读数I，基于多组(I,θ)数据由Matlab线性拟合所述线性关系公式中的斜率K值，基于计算得出地磁场的水平分量其中μ₀为真空磁导率、N为所述圆线圈的匝数、R为所述圆线圈的半径、I为圆线圈电流。

3.一种地磁场水平分量的测量方法，其特征在于，所述测量方法基于权利要求1所述的测量装置实现，所述测量方法包括：

步骤1：将所述指南针水平放置在所述圆线圈中心，圆线圈未通电流时，将静止的指南针指向规定为起始零方向，即地磁场水平分量方向；

步骤2：调整所述圆线圈的中心轴线与所述地磁场水平分量方向成120°角；

步骤3：接通所述电路，所述圆线圈通电流后，所述指南针发生偏转，此时所述指南针处合磁场由所述地磁场水平分量和载流圆线圈在中心处的磁场共同产生，调整圆线圈电流I使小磁针偏转60°角，得到所述地磁场水平分量的大小为其中μ₀为真空磁导率、N为所述圆线圈的匝数、R为所述圆线圈的半径、I为圆线圈电流；

步骤4：重复步骤1-3过程共计M次，M为大于等于2的正整数，对M次实验结果计算求取平均值，作为测量出的地磁场的水平分量。

4.根据权利要求3所述的测量方法，其特征在于，所述步骤4中M＝5。