Máy đo từ dùng trong thăm dò là một nhóm của Từ kế được thiết kế phù hợp với điều kiện đo đạc di động để đo từ trường Trái Đất.

Máy đo từ Cơ quang

Máy đo từ Cơ quang còn gọi là máy cân từ, là kiểu máy ra đời đầu tiên, được sử dụng đến cỡ năm 1980. Nó gồm một nam châm nhạy gắn gương và treo bằng dây thạch anh hay dây kim loại có hệ số nhiệt cực thấp, lên hai trụ đỡ. Máy đo thành phần thẳng đứng Z thì dây nằm ngang, còn đo thành phần nằm ngang H thì dây thẳng đứng. Khi đo phải cân bằng bọt thủy để trục dây nằm đúng hướng. Một hệ thống nam châm bù có khắc độ, được xoay đến khi nam châm nhạy ở vị trí cân bằng, và đọc số biểu kiến ở vành khắc độ này. Độ nhạy các máy vào cỡ 5 - 10 nT. Đây là các máy đo trị tương đối, nên để có giá trị trường phải thực hiện kiểm chuẩn:

• Định kỳ chuẩn bằng Vòng chuẩn Helmholtz để xác định giá trị của vành khắc độ,
• Có Điểm Tựa (Control point), là điểm có giá trị trường biết trước, để đo chuẩn mốc trường.

Máy đo từ fluxgate

Máy đo từ fluxgate còn gọi là Máy đo từ Ferro hay Máy đo từ kiểu sắt từ, là máy đo từ hoạt động dựa trên sự phụ thuộc phi tuyến của độ từ cảm μ theo từ trường H của các vật liệu sắt từ (vật liệu ferro). Máy có đầu thu là một thanh kim loại sắt từ, thường dùng permalloy, có kích thước phù hợp, và hai cuộn dây quấn quanh, một để từ hóa và một để thu tín hiệu cảm ứng. Trục của hệ thống cuộn dây - thanh sắt từ gọi là trục vật lý. Máy đo thành phần của vector từ trường dọc theo trục vật lý của đầu thu, nên được chế ra các biến thể đo thành phần Z, H, hoặc trường toàn phần T. Máy có độ nhạy vài nT.

Vì các hệ số chuyển đổi bị trôi nên định kỳ phải kiểm chuẩn bằng Vòng chuẩn Helmholtz.

Máy đo từ proton

Máy đo từ proton (Proton Magnetometer) còn gọi là Máy đo từ Tuế sai Proton (proton precession magnetometer) hay Máy đo từ Cộng hưởng từ Hạt nhân, là máy đo từ hoạt động dựa trên đo tần số tín hiệu tuế sai của proton (tức hạt nhân Hydro 1H¹) khi trục quay của proton định hướng lại theo từ trường. Máy đo trường toàn phần T.

Các kiểu máy cũ dùng từ hóa bằng dòng DC và có độ nhạy cỡ 1 nT, một kỳ đo dài cỡ 1 - 3 sec. Các kiểu máy mới thì dùng từ hóa bằng dòng tần cao theo hiệu ứng Overhauser (Nuclear Overhauser effect)[3] đạt độ nhạy cỡ 0.01 nT, một kỳ đo có thể dài dưới 1 sec.

Máy đo từ lượng tử

Máy đo từ lượng tử, văn liệu phương tây gọi là Máy đo từ kiểu bơm quang học (Optically Pumped Magnetometer), là máy đo từ hoạt động dựa trên quan sát hiện tượng phân tách mức năng lượng lượng tử của điện tử trong trường hạt nhân khi có trường từ ngoài T. Các nguyên tố nhạy thường dùng là Cesi, Rubidi hay Kali, nên thường gọi theo tên nguyên tố, ví dụ Máy đo từ Cesi. Máy đo trường toàn phần T, có độ nhạy dưới 0,001 nT, một kỳ đo dài cỡ 0,3 sec.

Các biến thể máy

Theo đặc thù sử dụng mà các máy đo từ được chế tạo ra các biến thể khác nhau:

• Máy đo gradient trường có ngõ để lắp ≥2 đầu thu, khi đo sẽ thu được chênh lệch trường giữa hai điểm thu và tính ra gradient thật sự, không bị ảnh hưởng của nhiễu loạn.
• Máy đo đường bộ gọn nhẹ trang bị cho cá nhân, có bộ nhớ lưu trữ dữ liệu. Một số máy có cài sẵn định vị GPS để xác định tọa độ điểm đo.
• Máy đo lắp trên máy bay: Có đầu thu to hơn để thu được tín hiệu mạnh. Khối điều khiển đặt trong máy bay, có nhiều thao tác được tự động hóa, và chuyển số liệu trực tiếp sang máy tính trung tâm.
• Máy đo ở biển: Như loại đặt trên máy bay, với điểm khác là đầu đo được kéo sau tàu. Có 3 dạng là đầu đo gần mặt nước, đầu đo nước sâu (Deeptow) và đầu đo kéo sát đáy (Submersible).