磁性材料電磁參數(shù)測試技術(shù).pdf

1、本文首先研究了用于軟磁材料條片試樣磁性能測試的25cm愛潑斯坦方圈的制作及調(diào)試。并用該方圈測量了坡莫合金片在(50Hz-10kHz)交流磁化下的振幅磁導率、彈性磁導率、粘性磁導率隨頻率變化的規(guī)律并測試頻率為50Hz時鐵損隨磁極化峰值變化的規(guī)律。
　　 以往的各種文獻中，都是使用電流表、電壓表以及瓦特表與愛潑斯坦方圈配合使用進行測試，但是電流表、電壓表尤其是瓦特表的高頻準確性都很差，很難適應(yīng)高頻軟磁材料的測試要求。在本文中研究了使

2、用高性能的示波器來進行電壓以及相位測量，以提高在高頻情況下的測試精度，同時在測試過程中還可以觀察測試波形防止波形失。通過測試計算發(fā)現(xiàn)坡莫合金片在測試頻段內(nèi)振幅磁導率、彈性磁導率、粘性磁導率隨頻率增大而減小；鐵損則隨著磁極化峰值的增大而增大。在以往的國內(nèi)外標準中，都沒涉及采用愛潑斯坦方圈法研究試樣在交直流磁化情況下的磁性能。本文中嘗試在原有愛潑斯坦方圈基礎(chǔ)上，加繞直流偏磁線圈，承擔產(chǎn)生直流偏置磁場的任務(wù)，成功地進行了坡莫合金片直流偏磁特性

3、的測試。為了防止直流回路中耦合到的交流信號對直流源進行干擾，影響測試精度，還在直流偏置回路中加入了扼流圈與低頻旁路電容。測試結(jié)果證實坡莫合金對直流偏置磁場很敏感，很小的偏置磁場就會導致其磁導率劇烈下降。
　　 本文還研究了一種測量軟磁材料交流磁導率的頻域方法——“線圈阻抗法”。該方法將磁芯線圈等效為電感與電阻的串聯(lián)，然后通過測得磁芯線圈的等效阻抗參數(shù)，間接獲得被測磁芯材料的磁導率。本文基于“線圈阻抗法”給出了兩種實際應(yīng)用的交流磁

4、導率測試方法：“改進的伏安法”(30kHz以下適用)和“矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀阻抗測試法”(30kHz～10MHz頻率范圍內(nèi)適用)?！案倪M的伏安法”僅使用示波器測量線圈和采樣電阻的電壓有效值即可達到線圈阻抗測量的目的，且可以通過示波器實時監(jiān)測電壓波形以避免信號失真導致的測量錯誤。“矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀阻抗測試法”使用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀阻抗測試功能測量線圈阻抗。為提高阻抗測量精度，該方法在矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測試端口與被測線圈之間加入了一個阻抗匹配電路。本文應(yīng)用

5、以上兩種方法對UU型磁芯以及EE型磁芯在50Hz～3MHz范圍內(nèi)的等效復數(shù)磁導率進行了測試。
　　 在以上基礎(chǔ)上，本文應(yīng)用“矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀阻抗測試法”對UU型磁芯以及EE型磁芯在交直流、50Hz交流磁化以及150Hz交流磁化情況下磁導率進行了測試。為了避免測試信號對偏置回路的耦合，影響測試精度，繞線方式采用了雙磁芯雙線圈法。試驗結(jié)果顯示：與錳鋅磁環(huán)相比有氣隙存在的UU型磁芯以及EE型磁芯的交流磁導率雖有所下降，但是在直流與交流偏