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軟磁材料測量閉路磁環(huán)的測量方法


按照軟磁材料樣品形狀可分閉路磁環(huán)和開路條帶棒兩種測量方法,其中開路條帶棒又可分為開路螺線管法和H線圈磁導(dǎo)計(jì)法。以下是軟磁材料測量的閉路磁環(huán)的測量方法:

  按照軟磁材料樣品形狀可分閉路磁環(huán)和開路條帶棒兩種測量方法,其中開路條帶棒又可分為開路螺線管法和H線圈磁導(dǎo)計(jì)法。以下是軟磁材料測量的閉路磁環(huán)的測量方法
軟磁材料測量閉路磁環(huán)的測量方法
  1.1 先啟動(dòng)電腦,然后運(yùn)行FE-2100SD軟磁材料直流測量測試軟件,再合上電源機(jī)箱前面板的“POWER”開關(guān),電源機(jī)箱前面板的表頭應(yīng)顯示為“0.00”,預(yù)熱三十分鐘。將測試鱷魚夾接好。
  1.2 準(zhǔn)備好等待測試的樣環(huán),并量好尺寸,稱好重量。
  1.3 初、次級(jí)線圈匝數(shù)的繞制。線圈匝數(shù)的選擇可按照測試要求的磁場強(qiáng)度大小而變化,例如,一個(gè)樣品,它的外直徑為40mm,內(nèi)直徑為32mm,高4mm,測試條件H=800A/m,那么匝數(shù)繞制多少合適呢?我們可在軟件的條件欄選中相應(yīng)規(guī)格,輸入實(shí)際尺寸,匝數(shù)默認(rèn)為1:1,Hs輸入1000,然后按回車鍵,Hs輸入的1000自動(dòng)變成了80。如下圖所示。
  這也就告訴我們,這個(gè)樣品1匝只能測試到80A/m。如果要測試800 A/m,N1要等于10才夠,同時(shí)考慮電源的電流會(huì)過大而超出最大輸出(10A)繼而報(bào)警,我們應(yīng)留20%的余地,那么N1=10*1.2匝=12匝,而N2我們一般也可以用10匝左右來測試,這樣最終的匝數(shù)是12:10。
實(shí)際上,初、次級(jí)匝數(shù)符合下面的兩個(gè)公式:
                      磁場強(qiáng)度的計(jì)算公式:H = N × I / Le
  式中:H為磁場強(qiáng)度,單位為A/m;N為勵(lì)磁線圈的匝數(shù);I為初級(jí)勵(lì)磁電流(測量值),單位為A(I最大為10A,電流源限定);Le為測試樣品的有效磁路長度,單位為m。
                      磁感應(yīng)強(qiáng)度計(jì)算公式:B = Φ / (N × Ae)
  式中:B為磁感應(yīng)強(qiáng)度,單位為T;Φ為次級(jí)感應(yīng)磁通(測量值),單位為Wb(Φ最大為20mWb,電子積分器量程限定);N為感應(yīng)線圈的匝數(shù);Ae為測試樣品的有效截面積,單位為m2。
這樣,我們也可以根據(jù)這兩個(gè)公式結(jié)合實(shí)際情況而得出匝數(shù)的合適范圍,這里就不多敘了。
  1.4新建索引,另存并命名文件夾。這里可按照公司規(guī)定或個(gè)人喜好而命名文件夾,總的原則是便于查找存檔等。選擇相應(yīng)的樣品規(guī)格,輸入樣品的尺寸和匝數(shù)。選中“模擬沖擊法”,Tsw輸1秒,并在“測磁化曲線”和“測磁滯回線”前打勾。
  1.5 輸入測試條件。Hi是測試起點(diǎn),也是最小測試步長。不同的材料其值均不同,由于它的設(shè)定直接影響初始磁導(dǎo)率μi,所以測試時(shí)可按照實(shí)際測試要求來設(shè)定,也可參照下表: 
 

 納米晶

坡莫合金

硅鋼

鐵氧體

電工純鐵

0.08A/m

0.4A/m或0.08A/m

1A/m

3A/m

8A/m

 
    Hj是測試取點(diǎn)走勢拐點(diǎn),一般取Hi值的十倍大小。
  Hs是測試條件,也是測試過程中的最大磁場強(qiáng)度。由于直流靜態(tài)磁參數(shù)的測試都是保證材料在飽和狀態(tài)下測量而得的,所以,Hs是必須能使材料飽和的磁場強(qiáng)度值。它的設(shè)定可按實(shí)際測試要求來定,也可參照下表:

納米晶

坡莫合金

硅鋼

鐵氧體

電工純鐵

80A/m

1600A/m

800A/m

1200A/m

10000A/m

 
  dB是B的步長,一般取Bs的3%。也可參照下表:

納米晶

坡莫合金

硅鋼

鐵氧體

電工純鐵

0.02T

0.015T

0.04T

0.01T

0.03T

 
  1.6磁通計(jì)漂移調(diào)節(jié)。接好樣品,觀察軟件界面的磁通表頭的讀數(shù)變化趨勢,再旋轉(zhuǎn)電源機(jī)箱的前面板的多圈電位器,使表頭的讀數(shù)慢慢穩(wěn)定,然后按下前面板的清零鍵,使表頭的讀數(shù)歸零。如果表頭的讀數(shù)變化較快可重復(fù)此步驟。
  1.7 測試。點(diǎn)擊軟件的“測試”,系統(tǒng)開始對(duì)樣品退磁。退磁完畢軟件會(huì)自動(dòng)開始測試,直到測試完畢。測試過程中可能會(huì)出現(xiàn)測試電流過大等異常狀態(tài),測試電源也會(huì)相應(yīng)的報(bào)警,這時(shí)我們可如下操作:首先按下鍵盤的“ESC/退出”鍵或點(diǎn)擊軟件右下方的“取消”,軟件會(huì)中斷測試,然后按下電源機(jī)箱的“Alarm”按鈕,中斷報(bào)警。再檢查是不是由于參數(shù)、條件錯(cuò)誤引起的,或者是不是測試夾或測試線圈短路等引起的,重新調(diào)整再測試。
  1.8 觀察數(shù)據(jù)結(jié)果,主要觀察曲線和參數(shù)結(jié)果的合理性,如有必要可調(diào)整參數(shù)、匝數(shù)重新測試。保存數(shù)據(jù),便于日后數(shù)據(jù)處理或存檔等。
  1.9 取下樣品,清理現(xiàn)場,等待下一批樣品的測試。
  1.10確保樣品已經(jīng)取下,關(guān)閉電源機(jī)箱的電源,然后關(guān)閉測試軟件,關(guān)閉電腦,清理現(xiàn)場。
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