稀土永磁器件磁偏角測量*早的產品可溯源到上世紀80年代美國LDJ生產的三維亥姆霍茲線圈法設備的制造，可能由于當時需求少的制約限制了該產品的發展。河南華鳴儀器設備有限公司從2010年開始進行磁矩、磁偏角測試設備的研發，2011年曾經與德國matesy GmbH公司合作，將“M-axis Standard磁偏角測量設備”引入中國，M-axis Standard磁偏角測量設備是一款**型的磁偏角測量設備，其原理是采用磁阻矩陣測試永磁磁體的空間磁場分布，采用數學計算獲得磁體的磁矩和磁偏角，區別于傳統的線圈法測量。下面就兩種測試方法進行相關介紹：

一、線圈法型磁偏角設備與新型M-axis測試設備的原理差異：

1、亥姆霍茲線圈法測量：采用單軸或三軸亥姆霍茲線圈，分別測試三個磁矩分量Mx、My和Mz，通過簡單的數學計算即可獲得總磁矩M和磁偏角θz。

2、M-axis磁矩標量法：采用矩陣分布的磁場傳感器測試永磁器件的空間磁場分布B1、B2...、Bn,通過較復雜的數學計算獲得總磁矩M和磁偏角θz。

二、可派生的參數：
  兩種方法都是間接推算剩磁Br 的，因為都可通過磁矩計算出來。具體為：Bdi=m/(v×108)（Gs），Br=Bdi×(urec+PC)/(PC+1)。其中將燒結NdFeB材料的回復磁導率μrec近似等效為1.05，磁導系數PC值只考慮和磁體的幾何形狀長徑比有關，可通過磁體形狀進行計算獲得，目前對于圓柱、圓環和方塊比較好計算，準確度大約2%。

三、測試精度：

一個測量系統不應僅僅是測量到值，也應保證其精度。即使任何測量系統都無法避免存在誤差，但還是可以通過一些方法降低其范圍。通常情況下，有兩類主要的誤差需要考慮，即均值偏差和不確定度。下面將從這兩個方面比較一下兩種不同的測量方式。

1、亥姆霍茲線圈法主要偏差來源是亥姆霍茲常數標定的準確度和磁通計準確度。需要注意事項有：

      1-1、線圈結構的設計：如測試樣品主軸方向磁矩信號強可作為三軸*外層線圈，減小加工的難度，非主軸方向感應弱，盡可能增加線圈的匝數提高分辨力，該結構我們使用后目前已經為其他企業所模仿。

     1-2、線圈常數的準確標定：可通過高精度恒流電源和高斯計進行標定。

     1-3、線圈的均勻區的檢驗：可采用高斯計進行多點檢驗。

     1-4、線圈正交度的檢驗：采用三維高斯計進行檢驗，采用方形磁鋼旋轉測量進行對平臺面微調。

     1-5、磁通計可采用伏秒發生器或高等級的磁通計進行校準。

2、M-axis磁矩標量法主要偏差來源是傳感器的線性度和安裝定位精度，線性度可以通過在標準磁場中進行校準，定位精度可以通過標準樣品進行修正，Matesy GmbH 保存著由德國PTB傳遞標準樣品。

四、不確定度

亥姆霍茲線圈法和M-axis磁矩標量法相應的信噪消減方法不太相同。盡管偏差源都來源于環境磁信號和電信號噪聲，以及由操作者造成的無法預料的操作誤差。但亥姆霍茲線圈法主要來源于漂移及外磁場波動，所以需要在環境磁場比較干凈的區域使用，一般要求磁場波動小于10n到100nT，具體可根據測試線圈的展開面積來確定；M-axis磁矩標量法只與隨機分布結果關聯，也可通過濾波器消除無關頻域沒有漂移，但使用環境需要無永磁磁場的影響，Matesy GmbH這方面的工作已經做得很好。華鳴儀器于2019年11月研制完成剔除外場干擾磁矩磁偏角測試設備，設備將可使用到車間環境中，并為實現自動化測量奠定了基礎。

五、磁偏角測試設備的檢驗

  目前尚沒有磁矩和磁偏角相關的檢驗標準，根據我們近10年來生產設備的經驗，可采用以下方法可進行對磁偏角測試設備的整體評估：

1、采用磁鋼任意姿態放入測試線圈中，檢驗總磁矩M一致性；

2、采用給磁鋼添加固定角度的鍥塊，檢驗磁偏角的準確性。