一種磁性材料磁參數(shù)測量方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種磁性材料磁參數(shù)測量方法，由磁參數(shù)測量裝置實(shí)施，磁參數(shù)測量裝置包括線圈繞組、調(diào)壓電路、積分器、雙蹤示波器、取樣電阻、電流表和電壓表；測量方法主要包括將線圈繞組的初級(jí)線圈和次級(jí)線圈纏在一起并同時(shí)纏繞在被測磁性材料上、裝置加電，由雙蹤示波器讀取流過線圈繞組的電流示數(shù)I并由安培環(huán)路定律計(jì)算出磁場強(qiáng)度H、讀取雙蹤示波器的示出的輸出電壓通過公式計(jì)算磁感應(yīng)強(qiáng)度B、由測出的磁場強(qiáng)度H和磁感應(yīng)強(qiáng)度B通過公式計(jì)算出磁化強(qiáng)度M值；由雙蹤示波器實(shí)時(shí)觀測磁性材料的磁滯回線等步驟。本發(fā)明的磁性材料磁參數(shù)測量方法，操作簡單方便，省時(shí)省力，成本較低；其所采用的測量裝置能實(shí)現(xiàn)高精度的測量。
【專利說明】一種磁性材料磁參數(shù)測量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電磁檢測【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種磁性材料磁參數(shù)的測量方法。
【背景技術(shù)】
[0002]磁性材料是生產(chǎn)、生活、國防科技中廣泛使用的材料。磁性材料還在地礦探測、海洋探測以及信息、能源、生產(chǎn)和空間技術(shù)等多領(lǐng)域獲得廣泛的應(yīng)用。磁場、磁參數(shù)的測量是磁學(xué)基礎(chǔ)研究、磁性材料及元器件工業(yè)的重要組成部分，電工測量技術(shù)中一個(gè)不可缺少的分支。磁性材料常用的磁參數(shù)包括磁感應(yīng)強(qiáng)度B、磁場強(qiáng)度H和磁化強(qiáng)度M。磁參數(shù)的測量方法的原理一般根據(jù)磁場與物質(zhì)相互作用的規(guī)律，利用傳感器或相關(guān)裝置將磁參數(shù)轉(zhuǎn)換成易于測量的如電壓、電流等物理量進(jìn)行測量。目前，用于測量磁性材料磁參數(shù)的測量方法已較多見，但常見的磁性材料磁參數(shù)的測量方法比較繁瑣，操作不便而且精度往往不能控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是:提供一種操作簡單、方便且測量精度可控的磁性材料磁參數(shù)測
量方法。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:本發(fā)明的磁性材料磁參數(shù)測量方法，由磁參數(shù)測量裝置實(shí)施；磁參數(shù)測量裝置包括:
線圈繞組，用于測量時(shí)纏繞在被測磁性材料；
調(diào)壓電路，用于改變線圈繞組兩端電壓；
積分器，用于移相，使輸出電壓與線圈繞組輸入電流同相位；
雙蹤示波器，用于讀取線圈繞組瞬時(shí)電流、積分器輸出電壓以及觀察磁滯回線；
取樣電阻，用于電流取樣；
電流表，用于監(jiān)控流過線圈繞組中電流值；
電壓表，用于監(jiān)控積分器的輸出電壓；
測量方法主要包括以下步驟:
①將線圈繞組的初級(jí)線圈和次級(jí)線圈纏在一起，并同時(shí)纏繞在被測磁性材料上；
②加電，由雙蹤示波器讀取流過線圈繞組的電流示數(shù)I;安培表監(jiān)控流過線圈繞組中的電流；若磁場強(qiáng)度為H，由安培環(huán)路定律:
I Hdl = ^ I
算出磁場強(qiáng)度為H ；
③因磁性材料的磁通量I與該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B有如下關(guān)系:
Φ = nBS
其中η和S分別為磁環(huán)Tl上的線圈匝數(shù)和磁環(huán)的有效磁通面積；線圈繞組中通以交變電流，在線圈繞組中產(chǎn)生交變的磁場，引起磁通量Φ的改變:
【權(quán)利要求】
1.一種磁性材料磁參數(shù)測量方法，其特征在于:由磁參數(shù)測量裝置實(shí)施；所述的磁參數(shù)測量裝置包括: 線圈繞組，用于測量時(shí)纏繞在被測磁性材料； 調(diào)壓電路，用于改變線圈繞組兩端電壓； 積分器，用于移相，使輸出電壓與線圈繞組輸入電流同相位； 雙蹤示波器，用于讀取線圈繞組瞬時(shí)電流、積分器輸出電壓以及觀察磁滯回線； 取樣電阻，用于電流取樣； 電流表，用于監(jiān)控流過線圈繞組中電流值； 電壓表，用于監(jiān)控積分器的輸出電壓； 測量方法主要包括以下步驟: ①將線圈繞組的初級(jí)線圈和次級(jí)線圈纏在一起，并同時(shí)纏繞在被測磁性材料上； ②裝置加電，由雙蹤示波器讀取流過線圈繞組的電流示數(shù)I;安培表監(jiān)控流過線圈繞組中的電流；若磁場強(qiáng)度為H，由安培環(huán)路定律:

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁性材料磁參數(shù)測量方法，其特征在于:所述的步驟②中，若被測材料為磁環(huán)，該步驟的計(jì)算公式可改寫為:
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁性材料磁參數(shù)測量方法，其特征在于:所述的步驟④中，若被測磁性材料中M的數(shù)值比H的至少大一個(gè)數(shù)量級(jí)以上時(shí)，則磁化強(qiáng)度M可由簡化為Brn μ^Μ算出。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁性材料磁參數(shù)測量方法，其特征在于:所述的磁參數(shù)測量裝置的調(diào)壓電路設(shè)有第一輸入端、第二輸入端、第一輸出端和第二輸出端；電流表具有輸入端和輸出端；線圈繞組設(shè)有初級(jí)線圈和次級(jí)線圈，且初級(jí)線圈和次級(jí)線圈相互纏繞；線圈繞組的初級(jí)線圈具有第一輸入端和第二輸入端；線圈繞組的次級(jí)線圈具有第一輸出端和第二輸出端；雙蹤不波器具有第一信號(hào)輸入端、第二信號(hào)輸入端和接地端；積分器設(shè)有第一輸入端、第二輸入端和輸出端；電壓表具有第一輸入端和第二輸入端； 電流表的輸入端與調(diào)壓電路的第一輸出端電連接；調(diào)壓電路的第二輸出端、取樣電阻的一端以及雙蹤示波器的第一信號(hào)輸入端共線；電流表的輸出端與線圈繞組的初級(jí)線圈的第一輸入端電連接；取樣電阻的另一端、線圈繞組的初級(jí)線圈的第二輸入端以及雙蹤示波器的接地端均接地；積分器的第一輸入端與線圈繞組的次級(jí)線圈的第一輸出端電連接；積分器的第二輸入端與線圈繞組的次級(jí)線圈的第二輸出端電連接并接地；積分器的輸出端、電壓表的第一輸入端以及雙蹤不波器的第二信號(hào)輸入端共線；電壓表的第二輸入端接地。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的磁性材料磁參數(shù)測量方法，其特征在于:還包括保險(xiǎn)絲FUSEl，所述的保險(xiǎn)絲FUSEl的一端與調(diào)壓電路的第一輸入端電連接；使用時(shí)，保險(xiǎn)絲FUSEl的另一端以及調(diào)壓電路的第二輸入端外接交流電源。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的磁性材料磁參數(shù)測量方法，其特征在于:所述的調(diào)壓電路包括電源開關(guān)S1、滑動(dòng)變阻器W和雙刀單擲開關(guān)S3 ；電源開關(guān)SI的一端與雙刀單擲開關(guān)S3的一個(gè)靜刀口接線端因共線而形成一個(gè)公共接點(diǎn)，該公共接點(diǎn)即為所述的調(diào)壓電路的第一輸入端；電源開關(guān)SI的另一端與滑動(dòng)變阻器W的一個(gè)固定接線端電連接；滑動(dòng)變阻器W的另一個(gè)固定接線端即為所述的調(diào)壓電路的第二輸入端；滑動(dòng)變阻器W的滑動(dòng)接線端與雙刀單擲開關(guān)S3的另一個(gè)靜刀口接線端電連接；雙刀單擲開關(guān)S3的2個(gè)動(dòng)刀口接線端即為所述的調(diào)壓電路的第一輸出端和第二輸出端。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的磁性材料磁參數(shù)測量方法，其特征在于:所述的積分器包括積分控制開關(guān)S2、電阻R2、電容Cl、電阻R3和運(yùn)算放大器ARl ； 積分控制開關(guān)S2的一端即為所述的積分器的第一輸入端；積分控制開關(guān)S2的另一端與電阻R2的一端電連接；電阻R2的另一端、運(yùn)算放大器ARl的反相輸入端、電容Cl的一端以及電阻R3的一端共線；運(yùn)算放大器ARl的正相輸入端即為所述的積分器的第二輸入端；電容Cl的另一端、電阻R3的另一端以及運(yùn)算放大器ARl的輸出端因共線而形成一個(gè)公共接點(diǎn)，該公共接點(diǎn)即為所述的積分器的輸出端。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的磁性材料磁參數(shù)測量方法，其特征在于:所述的積分器輸出電壓為相對誤差為Er;
【文檔編號(hào)】G01R33/12GK103941201SQ201410168476
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年4月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月24日
【發(fā)明者】陳海忠, 王為善, 高倩, 沃松林, 韓曉新, 賀乃寶, 樊寅逸, 吳建明, 牟善志 申請人:江蘇理工學(xué)院