軟磁直流磁性能測量

軟磁磁性能測■之直流特性1,軟磁磁性能測■概述1.1軟磁材料通常我們都以勵磁飽和以后Hc小于1000A/m的材料稱為軟磁材料，其具有低矯頑力和高磁導(dǎo)率，易于磁化，也易于退磁，在磁性上表現(xiàn)出'軟”的特征。軟磁材料是由鐵、鉆、鐐?cè)N鐵磁性元素組成，主要分為硅鐵電工鋼、鐐基和鉆基合金、非晶和納米合金、軟鐵四大類。1.2軟磁磁性能特點軟磁材料的基本特征是易磁化和退磁，反映在磁滯回線和磁化曲線上的特征為磁導(dǎo)率〃高，矯頑力Hc小，高飽和磁感應(yīng)強度和低的磁滯損耗。因此軟磁材料廣泛應(yīng)用于各種電機、變壓器、繼電器、磁放大器、電磁鐵極頭及各種測量儀器中的傳感器等?？梢娷洿挪牧现饕獞?yīng)用于交流勵磁的場合，但軟磁材料還大量應(yīng)用在作為產(chǎn)生直流磁通的場合，因此測量軟磁磁性能的直流磁特性是評價低頻場下材料性能的關(guān)鍵指標(biāo)。折惆枝辛 說株折惆枝辛 說株is?典臺金h帖株睜宣非果/花非■宕宕軟做材料1.3軟磁磁性能測量內(nèi)容由上述特點可知，軟磁磁性能測量分軟磁直流磁性能測量和軟磁交流磁性能測量兩種方式。本文主要介紹軟磁磁性能之直流測量方法，即指在靜態(tài)（直流）條件下，依據(jù)GB/T13012-2008《軟磁材料直流磁性能的測量方法》測量：飽和磁感應(yīng)強度8$、剩磁B、矯頑力*、起始磁導(dǎo)率用、最大磁導(dǎo)率pm等靜態(tài)磁特性參數(shù)，并繪制基本磁化曲線和磁滯回線。2,軟磁磁性能直流特性測量2.1軟磁直流測量簡介軟磁磁性能之直流特性測量的試樣分為閉磁路和開磁路樣品，GB/T13012-2008《軟磁材料直流磁性能的測量方法》分別對這二類樣品描述了測量方法：a）環(huán)樣法一一閉路樣品測量環(huán)樣法適用于測量片材疊裝的環(huán)樣，或整體實心的環(huán)樣以及燒結(jié)環(huán)樣，且磁場強度在10KA/m以下閉路樣品測量；環(huán)樣自身可形成閉合磁路，且形狀規(guī)則，磁路長度L可較精確計算，勵磁線圈N1和次級線圈N2繞組，如下圖：

b）磁導(dǎo)計法一一開路樣品測量磁導(dǎo)計法用于磁場強度范圍在（1-200）KA/m之間的開路樣品測量。磁導(dǎo)計分A類磁導(dǎo)計和B類磁導(dǎo)計，A類磁導(dǎo)計磁化線圈N1繞于磁導(dǎo)計骨架上,測量試樣最小長度250mm，B類磁導(dǎo)計磁化線圈N1繞于磁導(dǎo)計磁軛上，測量試樣最小長度100mm，最主要區(qū)別在于產(chǎn)生磁場強度大小不同。因條形、棒狀、片狀試樣無法自身形成閉合磁路，需將試樣夾在磁導(dǎo)計兩塊磁軛之間，形成閉合磁路。A類磁辱計 B類磁導(dǎo)計 試樣2.1軟磁磁性能直流測量原理軟磁磁性能直流特性，主要測量磁場強度H和磁通密度B，且B=u『+J，可繪制出基本B-H或B-J磁化曲線和磁滯回線，從而計算出飽和磁感應(yīng)強度Bs、剩磁Br、矯頑力％、起始磁導(dǎo)率叫、最大磁導(dǎo)率^m等靜態(tài)磁特性參數(shù)。a）磁場強度H測量勵磁電源對磁化線圈N1進行勵磁，產(chǎn)生磁場強度H，可由安培環(huán)路定律計算得到（安培環(huán)路定理如下圖），環(huán)樣法可根據(jù)安培環(huán)路定理直接計算H，磁導(dǎo)計法需在試樣上外接H線圈測量。

b）磁通密度B測量AB:磁通積分器示值A(chǔ)B:磁通密度變化信通過磁通積分器與次級繞組N2連接，讀取磁通積分器示值，并計算得出磁通密度的變化值。環(huán)樣測量方法如下圖，磁導(dǎo)計法需外接AB:磁通積分器示值A(chǔ)B:磁通密度變化信△ （Ksae）/（N.A）KB:磁通積分器校準(zhǔn)常數(shù)A:環(huán)樣撞截面積磁通密度測量示意2.2軟磁磁性能直流測量步驟軟磁磁性能直流特性測量，依據(jù)GB/T13012-2008《軟磁材料直流磁性能的測量方法》，步驟如下：a） 試樣退磁，從磁場強度不小于5KA/m開始，反復(fù)換向，并逐漸降低退磁場；b） 校準(zhǔn)測量磁場強度H和磁通密度B或磁極化強度J的磁通積分器；c） 調(diào)節(jié)穩(wěn)定輸出直流源大小，從零開始增大磁化電流，直至產(chǎn)生最大磁場強度的電流值，繪制出正常的B-H或B-J磁化曲線；d） 慢慢減小電流至零，變向，再增大至其最大負(fù)值，回調(diào)至零，再變相并增大至最大值，繪制去完整的B-H或B-J磁滯回線。e） 通過軟件X-Y記錄及分析，繪制完整的B-H或B-J磁化曲線和磁滯回線，并得到飽和磁感應(yīng)強度8$、剩磁Br、矯頑力*、起始磁導(dǎo)率叫、最大磁導(dǎo)率皿等靜態(tài)磁特性參數(shù)。軟磁磁性能測量結(jié)果3、典型軟磁磁性能直流測量裝置軟磁磁性能直流測量數(shù)據(jù)的重復(fù)性、一致性、可比性和準(zhǔn)確度，以及磁參量溯源至電學(xué)基本量的能力，是評估軟磁磁性能直流測量設(shè)備優(yōu)劣的關(guān)鍵指標(biāo)。經(jīng)對國內(nèi)生產(chǎn)制造商綜合能力對比，長沙天恒測控技術(shù)有限公司各方面表現(xiàn)突出，且軟磁磁性能直流測量系列產(chǎn)品完善。特別是TD8220