表磁和磁通量

剩磁、矫顽力、内禀矫顽力和最大磁能积是衡量磁性材料性能最常见的四个参数，除此之外在磁体成品中我们还会经常见到另外两个参数——表磁和磁通（也叫磁通量）。

表磁

表磁简单的理解就是表面的磁感应强度，定义为穿过单位面积的磁通量，所以也叫表面磁通密度，单位为高斯Gs或特斯拉T，测量仪器是高斯计或者带霍尔芯片的测试仪器。

表磁是指一个测量点，确却来说是一个小的测量区域的数值，而磁体的磁场分布是变化的，所以不同点的表磁一般是不同的。对于需要使用空间磁场的应用领域，通常会将表磁或者某个指定点的磁感应强度值作为一项重要的技术要求。

表磁与磁铁的高径比（磁铁的高度与直径之比，这里默认高度或者叫厚度是磁铁的磁化方向）有关，高径比值越大表磁越高，即垂直于磁化方向的表面积越大，表磁越低; 磁化方向尺寸越大，表磁越高。此外，不同厂家高斯计上的霍尔元件不同，对同一磁体所测量出来的表磁也略有差异。

磁通量Φ

磁通物理学的定义是垂直于某一面积所通过的磁力线的多少，我们简单的理解就是衡量整体磁性大小的物理量，单位是Wb，用Φ来表示，Φ=B×S，B代表磁感应强度，S代表磁极面积，也就是说磁通的大小取决于磁极面积和磁感应强度。

磁通的测量仪器是磁通计，配合亥姆霍兹线圈不仅可以测量磁通，还可以计算其磁矩，因为磁通的测量数值会随磁通计和亥姆霍兹线圈的参数变化而变化。磁通和磁矩，更像是重量与质量的区别，重量是受引力常数影响，同样的物体在地球和火星上的重量是不一样的，但是质量是一样的。受线圈匝数的影响，不同磁通计和线圈测得的同一块磁体的磁通可能是不一样的，但是磁矩一定是一样的。

当磁体处于开路状态时，可通过磁通换算磁矩的方法，计算工作点对应的实际剩磁值Bdi（也叫本质磁通密度），Bdi=Φ*线圈常数/磁体体积。

剩磁、表磁和磁通量是三个非常容易混淆的概念，这里再明晰一下：

• 剩磁是材料的本质属性，在不发生自退磁的前提下，一块磁体的剩磁是不变的，它是由产品原料配方和制备工艺决定的，其测试是在完全闭路状态下进行的
• 表磁是磁体或磁组件处于开路或半开路的状态下，测量位置（一个小区域）的磁感应强度值。表磁是有方向的矢量，磁体不同面上的表磁数据差异很大，我们通常说的是与磁极面垂直的表磁数值。单个磁体的表磁最高就是剩磁的二分之一，注意是“单个磁体”，在一些磁组件和磁体阵列中可以通过特殊的磁路设计来提高磁体表磁，其数值甚至可以超过剩磁。
• 磁通量是通过线圈的测试方式测得的磁体整体的磁性大小，通常磁组件并不适合测试磁通量。磁通也默认有方向要求，当然实际测量时使用三维亥姆霍兹线圈也可测量其总的磁通值，表磁和磁通测量时都需要特别注意测试方向。

扩展知识——磁路

磁路是指由一个或多个永磁体和导磁材料等以一定形状和尺寸组合，以形成具有特定工作气隙磁场的构件。导磁材料在磁路中起着控制磁通流向、增加局部磁感应强度、防止或减少漏磁，以及提高整个构件的机械强度的作用。

通常将完全独立的单个磁体（没有导磁材料和其他永磁材料造成磁路走向改变）所处的磁状态称为开路状态，最典型的就是将一个磁铁放置于完全没有磁吸力的平台上，周围没有任何导磁材料和其他磁铁影响，这时磁铁就是属于开路状态。

将磁体的磁路走向完全锁在一个内置的空间，对外不显示磁性，那磁体就是属于闭路状态，最典型的就是处于正在测量退磁曲线的磁铁，其对外几乎是不显示磁性的。

以上除了开路和闭路状态，剩下的都可以称之为半开路。