冲击法测量软磁材料的静态磁滞回线

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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划冲击法测量软磁材料的静态磁滞回线　　北京交通大学　　大学物理实验　　设计性实验　　一、实验任务　　采用冲击法测定软磁铁氧体圆环的静态磁滞回线和饱和磁感应强度Bs、剩余磁感应强度Br、矫顽力Hc。　　二、实验要求　　1.查阅相关参考文献，理解测量原理和冲击电流计工作原理，自行设计测量电路。　　2.测量磁环内径、外径、厚度、按照励磁线圈最大电流不大于，线圈磁场强度不小于100A/m的限定，根据公式设计励磁线圈匝数并绕制线圈。

2、　　3.测量冲击检流计的冲击常数。　　4.估计样品最大磁感应强度小于，设计探测线圈匝数并绕制线圈。　　5.制定测量步骤，测量饱和磁滞回线及剩余磁感应强度、矫顽力大小，评定不确定度。磁滞回线上至少应该包括14个测量点。　　6.绘制饱和磁滞回线。　　三、实验方案目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　方案一、示波器法　　实验线路如右图所

3、示　　实验内容　　1.接好电路，调整好信号发生器和示波器。　　2.调整屏幕显示的磁滞回线至理想大小和形状。　　3.将励磁电流缓慢调至零，实现对样品的退磁。　　4.将磁场由0开始，逐步增加至B达到饱和。　　5.在饱和磁滞回线上测量并记录Hc,Bs,和Br对应的坐标。　　方案二、冲击法　　利用冲击法测定软磁材料的磁特性的实验电路可如图安排。测磁电路大致可以分为四部分：　　1．下面部分为直流电源电路。其中，A为电流表、K为换向开关、R1为滑线变阻器、E为稳压电源，属于公用部分。　　2．右面M为标准互感器，用来给电流计定标。　　3．左面的

4、磁环为被测样品，其上的励磁边和感　　应边分别绕有匝数为N1和N2的线圈。　　4．上面为冲击电流计回路。G为冲击电流计，R2为　　电阻箱。将磁环与互感器的次级串联在一起的目　　的是使测冲击常数cq和测磁时保持回路总电阻不变。　　实验方案的选择与比较目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　示波器法简单形象直观，但测量精度不高。冲击法设备

5、较为简单，测量精度也比较高，更适合于测定软磁环的磁化曲线和磁滞回线，所以这里选择冲击法测量软磁材料的静态磁特性。　　四、实验参数的选择和估算　　由冲击法可得以下三个基本公式：　　Cq?2MI0Rn0　　B?　　H?CqRn2N2SN1IL　　其中，M为标准互感器的互感系数。R为电流计回路的总电阻，包括磁环绕线电阻、互感器内阻、电流计内阻和电阻箱R2的电阻。　　I0和n0为测定冲击常数Cq时所用的直流电流和冲击电流计的冲掷偏格数。N1和N2是磁环原边和次边的绕线匝数、s和L是磁环　　的横截面积和磁路长度、I和n是测磁时所用的直流电流

6、和冲击电流计的冲掷偏格数。磁环选定后，还可导出两个辅助计算公式：　　hS?D外—D内）2　　πL?D外+D内）2　　其中D外、D内和h是磁环的外直径、内直径和高度。　　实验参数的选择与估算目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　一般应选用互感系数较大的互感器，比如M=O．O1H。由于磁环绕线电阻、互感器内阻、电流计内阻比电阻箱R2的

7、电阻小得多，　　在参数估算时可以忽略不计，(1)式中可取R≈R=10Ω。冲击电流计显示光标偏格的标尺由中心(零点)到边缘长25cm，而其示值误差限△n=O．1cm，为减少测量相对误差，一般应使冲掷偏格数n和n0尽可能大些，即可取为20～24cm。从实践经验看，产生这么大偏格的电流应为几百毫安，由此估算出冲击常数Cq的大小约为24　　Cq?2MI0-6=3×10C/mRn0　　测定磁环内外径和高度，例如我们的测量值为D外=，D内=，h=，由公式(4)(5)计算得到S=×10m。L=0．1119m。我们选用绕制磁环线圈的漆包线其直径≈

8、O．5mm，其额定电流约为350mA，而铁氧体软磁材料的磁特性参数约为：Bm：l～几个特斯拉：Br：0．1～O．9T；Hm：几百A／m；Hc：几十～一百Mm为了估算实验中磁环绕线匝数，可取Bm=1．5T，Hm=150Mm，由此估算出-52　　N1?