Современные магнитометры для измерения магнитной индукции могут быть устроены по-разному в зависимости от вида прибора: 1
- Магнитостатические магнитометры. 1 Принцип действия основан на механическом воздействии магнитного поля на магнит. 1 В конструкции такого датчика имеется чувствительный элемент — например, постоянный магнит, подвешенный на упругой подвеске. 1 При воздействии внешнего поля, не совпадающего с полем действия чувствительного элемента, магнит испытывает вращающий момент, пропорциональный силе воздействия магнитного поля. 1 По направлению и степени закручивания подвески определяются направление и сила магнитного поля, то есть индукция. 1
- Индукционные магнитометры. 1 Работа основана на явлении электромагнитной индукции, возникающей в катушке под действием магнитного поля. 1 В их устройство входит непосредственно катушка, к которой подключён постоянный ток. 1 Под действием тока в катушке возникает собственное магнитное поле, на которое воздействует внешнее поле, и датчики (например, ёмкостные) реагируют на вращение или колебания катушки. 1 У более сложных устройств датчики могут реагировать на изменение магнитной проницаемости катушки. 1
- Квантовые магнитометры. 1 Принцип работы основан на эффекте Зеемана — расщеплении линий атомных спектров в магнитном поле. 1 В этой категории различают протонные магнитометры и магнитометры с оптической накачкой. 1 Чувствительным элементом протонного магнитометра является сосуд (кювета) с диамагнитной жидкостью, содержащей атомы водорода (вода, керосин, гептан и др.), при этом ёмкость находится внутри катушки. 1 Через катушку проходит постоянный ток, создающий магнитное поле, ориентирующее магнитные моменты протонов и намагничивающее жидкость. 1 Когда источник тока выключается, магнитные моменты протонов начинают прецессировать вокруг направления измеряемого магнитного поля, и измерение частоты прецессии позволяет определить величину напряжённости поля. 1
- МЭМС-магнитометры. 1 Принцип действия основан на механическом движении структуры за счёт действия силы Лоренца, которая действует на проводник, находящийся в магнитном поле. 1 В его устройство входит подвижная алюминиевая пластина, подвешенная на пружинах, электроды и ёмкостные датчики. 1 При прохождении тока через пластину возникает сила Лоренца, пропорциональная воздействию внешнего магнитного поля. 1 Изменение ёмкости между пластиной и датчиками позволяет определить силу воздействия магнитного поля. 1
Также конструктивно современный магнитометр может представлять собой компактный электронный блок с цветным либо монохромным дисплеем и преобразователями для измерения напряжённости магнитного поля и остаточной намагниченности. 2 В зависимости от конкретного прибора и измеряемых величин используются преобразователи с датчиками Холла, магниторезистивные и феррозондовые. 2