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软磁磁性能测量之直流特性 -龙8官网app下载地址

the author:  page views:665  release time:2016-08-01


1软磁磁性能测量概述

1.1软磁材料

通常我们都以励磁饱和以后hc小于1000 a/m的材料称为软磁材料其具有低矫顽力和高磁导率易于磁化也易于退磁在磁性上表现出的特征

软磁材料是由铁镍三种铁磁性元素组成主要分为硅铁电工钢镍基和钴基合金非晶和纳米合金软铁四大类

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1.2软磁磁性能特点

 软磁材料的基本特征是易磁化和退磁反映在磁滞回线和磁化曲线上的特征为磁导率μ矫顽力hc高饱和磁感应强度和低的磁滞损耗因此软磁材料广泛应用于各种电机变压器继电器磁放大器电磁铁极头及各种测量仪器中的传感器等可见软磁材料主要应用于交流励磁的场合但软磁材料还大量应用在作为产生直流磁通的场合因此测量软磁磁性能的直流磁特性是评价低频场下材料性能的关键指标

1.3软磁磁性能测量内容

由上述特点可知软磁磁性能测量分软磁直流磁性能测量和软磁交流磁性能测量两种方式本文主要介绍软磁磁性能之直流测量方法即指在静态直流条件下依据gb/t 13012-2008 软磁材料直流磁性能的测量方法测量饱和磁感应强度 bs剩磁 br矫顽力 hc起始磁导率 μi最大磁导率 μm 等静态磁特性参数并绘制基本磁化曲线和磁滞回线

 

2软磁磁性能直流特性测量

2.1 软磁直流测量简介

 软磁磁性能之直流特性测量的试样分为闭磁路和开磁路样品gb/t 13012-2008 软磁材料直流磁性能的测量方法分别对这二类样品描述了测量方法

a) 环样法——闭路样品测量

 环样法适用于测量片材叠装的环样或整体实心的环样以及烧结环样且磁场强度在10ka/m以下闭路样品测量环样自身可形成闭合磁路且形状规则磁路长度l可较精确计算励磁线圈n1和次级线圈n2绕组如下图

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b) 磁导计法——开路样品测量

  磁导计法用于磁场强度范围在1-200ka/m之间的开路样品测量

  磁导计分a类磁导计和b类磁导计a类磁导计磁化线圈n1绕于磁导计骨架上测量试样最小长度250mmb类磁导计磁化线圈n1绕于磁导计磁轭上测量试样最小长度100mm最主要区别在于产生磁场强度大小不同因条形棒状片状试样无法自身形成闭合磁路需将试样夹在磁导计两块磁轭之间形成闭合磁路

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2.1软磁磁性能直流测量原理

  软磁磁性能直流特性主要测量磁场强度h和磁通密度bb=u0h+j可绘制出基本b-hb-j磁化曲线和磁滞回线从而计算出饱和磁感应强度 bs剩磁 br矫顽力 hc起始磁导率 μi最大磁导率 μm 等静态磁特性参数

a) 磁场强度h测量

  励磁电源对磁化线圈n1进行励磁产生磁场强度h可由安培环路定律计算得到安培环路定理如下图)。环样法可根据安培环路定理直接计算h磁导计法需在试样上外接h线圈测量

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b) 磁通密度b测量

  通过磁通积分器与次级绕组n2连接读取磁通积分器示值并计算得出磁通密度的变化值环样测量方法如下图磁导计法需外接b线圈次级绕组n2测量测量原理与环样法类似

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2.2软磁磁性能直流测量步骤

 软磁磁性能直流特性测量依据gb/t 13012-2008软磁材料直流磁性能的测量方法》,步骤如下

a) 试样退磁从磁场强度不小于5ka/m开始反复换向并逐渐降低退磁场

b) 校准测量磁场强度h和磁通密度b或磁极化强度j的磁通积分器

c) 调节稳定输出直流源大小从零开始增大磁化电流直至产生最大磁场强度的电流值绘制出正常的b-hb-j磁化曲线

d) 慢慢减小电流至零变向再增大至其最大负值回调至零再变相并增大至最大值绘制去完整的b-hb-j磁滞回线

e) 通过软件x-y记录及分析绘制完整的b-hb-j磁化曲线和磁滞回线并得到饱和磁感应强度 bs剩磁 br矫顽力 hc起始磁导率 μi最大磁导率 μm 等静态磁特性参数

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                                                                                         软磁磁性能测量结果

 

3典型软磁磁性能直流测量装置

  软磁磁性能直流测量数据的重复性一致性可比性和准确度以及磁参量溯源至电学基本量的能力是评估软磁磁性能直流测量设备优劣的关键指标

  经对国内生产制造商综合能力对比长沙天恒测控技术有限公司各方面表现突出且软磁磁性能直流测量系列产品完善特别是td8220软磁直流测试系统不仅克服了继电器电流调节的弊端实现了宽范围电流连续稳定调节还内置了长沙天恒测控专用的校准程序并对磁参量直接溯源至电学基本量国内仅长沙天恒测控一家

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软磁磁性能测量示意图


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