การวัดสนามแม่เหล็กไฟฟ้า (EMF ) คือการวัดสนามแม่เหล็กไฟฟ้าแวดล้อมโดยใช้เซ็นเซอร์หรือโพรบเฉพาะ เช่น เครื่องวัด EMF โพรบเหล่านี้โดยทั่วไปถือได้ว่าเป็นเสาอากาศแม้ว่าจะมีลักษณะที่แตกต่างกันก็ตาม ที่สำคัญ โพรบไม่ควรไปรบกวนสนามแม่เหล็กไฟฟ้า และต้องป้องกันการเหนี่ยวนำและการสะท้อนให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่แม่นยำ การวัด EMF มีสองประเภทหลัก:

• การวัดแบบบรอดแบนด์ : ทำโดยใช้โพรบบรอดแบนด์ ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่ตรวจจับสัญญาณใดๆ ในช่วงความถี่กว้าง และโดยทั่วไปจะทำจากตัวตรวจ จับไดโอด อิสระ สามตัว
• การวัดแบบเลือกความถี่ : ซึ่งระบบการวัดประกอบด้วยเสาอากาศภาคสนามและเครื่องรับสัญญาณแบบเลือกความถี่หรือเครื่องวิเคราะห์สเปกตรัมที่ช่วยให้สามารถตรวจสอบช่วงความถี่ที่สนใจได้

หัววัด EMF อาจตอบสนองต่อสนามแม่เหล็กได้เพียงแกนเดียว หรืออาจเป็นแบบสามแกน ซึ่งแสดงส่วนประกอบของสนามในสามทิศทางพร้อมกัน หัววัดแบบแอคทีฟที่ขยายสัญญาณได้สามารถปรับปรุงความแม่นยำและความไวในการวัดได้ แต่ส่วนประกอบแอคทีฟอาจจำกัดความเร็วในการตอบสนองได้

การวัดค่า EMF ทำได้โดยใช้เซนเซอร์สนามไฟฟ้าหรือเซนเซอร์สนามแม่เหล็ก ซึ่งอาจเป็นแบบไอโซโทรปิกหรือแบบแกนเดียว แบบแอคทีฟหรือแบบพาสซีฟก็ได้ โพรบแบบแกนเดียวและรอบทิศทางเป็นอุปกรณ์ที่ตรวจจับสนามไฟฟ้า ( ไดโพลสั้น ) หรือสนามแม่เหล็กที่มีการโพลาไรซ์เชิงเส้นในทิศทางที่กำหนด

การใช้โพรบแบบแกนเดียวหมายถึงความจำเป็นในการวัดสามครั้งโดยตั้งแกนของเซนเซอร์ตามทิศทางตั้งฉากกันสามทิศทางใน รูปแบบ X, Y, Zตัวอย่างเช่น สามารถใช้เป็นโพรบที่ตรวจจับส่วนประกอบของสนามไฟฟ้าที่ขนานกับทิศทางของแกนสมมาตร ในเงื่อนไขเหล่านี้ โดยที่ E คือแอมพลิจูดของสนามไฟฟ้าตกกระทบ และ θ คือแอมพลิจูดของมุมระหว่างแกนเซนเซอร์กับทิศทางของสนามไฟฟ้า E สัญญาณที่ตรวจจับได้จะเป็นสัดส่วนกับ |E|cos θ ( ด้านขวา ) ซึ่งทำให้ได้แอมพลิจูดรวมที่ถูกต้องของสนามในรูปแบบของ

${\displaystyle |E|={\sqrt {E_{x}^{2}+E_{y}^{2}+E_{z}^{2}}}}$

หรือในกรณีของสนามแม่เหล็ก

${\displaystyle |H|={\sqrt {H_{x}^{2}+H_{y}^{2}+H_{z}^{2}}}}$

หัววัด แบบ ไอโซ โทรปิก (สามแกน) ช่วยลดความซับซ้อนของขั้นตอนการวัด เนื่องจากค่าสนามรวมจะถูกกำหนดโดยการวัดสามครั้งโดยไม่ต้องเปลี่ยนตำแหน่งของเซ็นเซอร์ ซึ่งเป็นผลมาจากรูปทรงเรขาคณิตของอุปกรณ์ที่ประกอบด้วยองค์ประกอบการตรวจจับแบบบรอดแบนด์อิสระสามตัวที่วางตั้งฉากกัน ในทางปฏิบัติ เอาต์พุตของแต่ละองค์ประกอบจะถูกวัดในช่วงเวลาสามช่วงต่อเนื่องกัน โดยสมมติว่าส่วนประกอบของสนามคงที่ตามเวลา

เครื่องวัดสนามแม่เหล็กไฟฟ้า ( EMF meter ) เป็นเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์สำหรับวัดสนามแม่เหล็กไฟฟ้า (ย่อว่า EMF) เครื่องวัดส่วนใหญ่จะวัดความหนาแน่นของฟลักซ์การแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้า ( สนาม กระแสตรง ) หรือการเปลี่ยนแปลงของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าเมื่อเวลาผ่านไป ( สนาม กระแสสลับ ) ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วเหมือนกับเสาอากาศวิทยุ แต่มีลักษณะการตรวจจับที่แตกต่างกันอย่างมาก

เครื่องวัดระยะสองประเภทหลักคือ เครื่องวัดระยะแกนเดียวและเครื่องวัดระยะสามแกน เครื่องวัดระยะแกนเดียวมีราคาถูกกว่าเครื่องวัดระยะสามแกน แต่ใช้เวลานานกว่าในการสำรวจ เนื่องจากเครื่องวัดระยะแกนเดียววัดได้เพียงมิติเดียวเท่านั้น เครื่องวัดระยะแกนเดียวต้องเอียงและหมุนไปตามแกนทั้งสามเพื่อให้ได้การวัดที่สมบูรณ์ ในขณะที่เครื่องวัดระยะสามแกนวัดทั้งสามแกนพร้อมกัน แต่รุ่นเหล่านี้มักมีราคาแพงกว่า

สนามแม่เหล็กไฟฟ้าสามารถเกิดขึ้นได้จากกระแสสลับหรือกระแสตรงเครื่องวัดสนามแม่เหล็กไฟฟ้า (EMF meter) สามารถวัดสนามแม่เหล็กไฟฟ้ากระแสสลับ ซึ่งโดยปกติแล้วจะปล่อยออกมาจากแหล่งกำเนิดที่มนุษย์สร้างขึ้น เช่น สายไฟ ในขณะที่เครื่องวัดสนามแม่เหล็ก(gaussmeter หรือ magnetometer) จะวัดสนามแม่เหล็กไฟฟ้ากระแสตรง ซึ่งเกิดขึ้นตามธรรมชาติใน สนามแม่เหล็กโลกและปล่อยออกมาจากแหล่งอื่น ๆ ที่มีกระแสตรงอยู่

เซนเซอร์แบบแอคทีฟเป็นอุปกรณ์ตรวจจับที่มีส่วนประกอบแอคทีฟอยู่ภายใน โดยปกติแล้วโซลูชันนี้จะช่วยให้การวัดมีความแม่นยำมากขึ้นเมื่อเทียบกับส่วนประกอบแบบพาสซีฟ ในความเป็นจริง เสาอากาศรับสัญญาณแบบพาสซีฟจะรวบรวมพลังงานจากสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่กำลังวัดและส่งต่อไปยังขั้วต่อสายเคเบิล RF สัญญาณนี้จะส่งไปยังเครื่องวิเคราะห์สเปกตรัม แต่ลักษณะของสนามอาจถูกเปลี่ยนแปลงไปบ้างเนื่องจากการมีอยู่ของสายเคเบิล โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาวะสนามใกล้

ในทางกลับกัน วิธีแก้ปัญหาที่มีประสิทธิภาพคือการถ่ายโอนส่วนประกอบของสนามไฟฟ้า (หรือสนามแม่เหล็ก) ที่ตรวจจับได้ด้วยโพรบแบบแอคทีฟไปยังตัวพาแสง ส่วนประกอบพื้นฐานของระบบคือเสาอากาศรับสัญญาณแบบอิเล็กโทรออปติก ซึ่งสามารถถ่ายโอนส่วนประกอบของสนามไฟฟ้า (หรือสนามแม่เหล็ก) ที่ตรวจจับได้แต่ละส่วนไปยังตัวพาแสง และส่งคืนในรูปของสัญญาณไฟฟ้าที่พอร์ตเอาต์พุตของตัวแปลงออปโตอิเล็กทริก

สัญญาณพาหะแสงที่ถูกปรับความถี่จะถูกส่งผ่านทางสายใยแก้วนำแสงไปยังตัวแปลงสัญญาณ ซึ่งจะแยกสัญญาณปรับความถี่ออกมาและแปลงกลับเป็นสัญญาณไฟฟ้า จากนั้นสัญญาณไฟฟ้าที่ได้สามารถส่งไปยังเครื่องวิเคราะห์สเปกตรัมโดยใช้สาย RF ทั่วไปขนาด 50 โอห์มได้

ค่าเบี่ยงเบนไอโซโทรปิกในการวัดสนามแม่เหล็กไฟฟ้า เป็นพารามิเตอร์ที่อธิบายความแม่นยำในการวัดความเข้มของสนามโดยไม่ขึ้นอยู่กับทิศทางของหัววัด หากได้สนามจากการวัดสามครั้งในรูปแบบตั้ง ฉาก X , Y , Z ดังนี้:

${\displaystyle |E|={\sqrt {E_{x}^{2}+E_{y}^{2}+E_{z}^{2}}}}$

เงื่อนไขที่เพียงพอสำหรับการที่นิพจน์จะเป็นจริงสำหรับพิกัดเชิงตั้งฉาก ทั้งสาม ( X , Y , Z ) คือ รูปแบบการแผ่รังสีของโพรบต้องใกล้เคียงกับ รูปแบบ ไดโพลสั้นใน อุดมคติ ที่เรียกว่า sin θ มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ :

${\displaystyle f(\theta ,\phi )=A\sin(\theta ),}$

โดยที่Aเป็นฟังก์ชันของความถี่ ความแตกต่างระหว่างรูปแบบการแผ่รังสีของไดโพลในอุดมคติและรูปแบบการแผ่รังสีของโพรบจริงเรียกว่าการเบี่ยงเบนแบบไอโซโทรปิก