軟磁材料特性的測量裝置的製作方法
2023-10-09 08:30:04 2
專利名稱：軟磁材料特性的測量裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種測量裝置，特別是一種採用靜態法對軟磁材料特性進行測量的裝置。
背景技術：
在目前的物理實驗中，磁性材料特性的測量一般採用三種方法，即「衝擊電流法測量磁滯回線」、「伏安法測量交流磁化曲線」、「示波器測定樣品的動態磁滯回線」(見北京大學出版社出版發行，由謝慧瑗等著的《普通物理實驗指導》)。
「衝擊電流法」，是脈衝電流通過衝擊電流計，產生相應的偏轉角度，該偏轉角度與磁感應強度的變化ΔB成正比。但是，當磁化電流較小時，衝擊電流計偏轉很小，不宜測準數據；衝擊電流計不容易調節；磁化電流一般不能連續改變，記錄數據不方便，不能直觀顯示測量曲線。雖然可以逐點測量，但是記錄和處理數據很困難。
「伏安法測量交流磁化曲線」，磁化電流的頻率一般為50Hz，直接利用安培計、伏特計測量。但相對來說，準確性不高，不能直觀顯示測量曲線，不能記錄磁滯回線，不能逐點測量。
「示波器測定樣品的動態磁滯回線」，利用簡單的取樣電路，在示波器上顯示動態磁滯回線。但數據不易準確記錄，準確性不高，也不能逐點測量。
發明內容
1、發明目的本發明的目的是提供一種能逐點進行測量、測量精度高、數據記錄和傳送方便的軟磁材料特性的測量裝置。
2、技術方案本發明的目的通過以下技術方案來實現在閉合環狀的軟磁材料上，繞有磁化線圈和探測線圈，磁化線圈與取樣電阻、可變電阻及由換向開關或繼電器控制電流方向的可調直流電源串聯構成磁化迴路，探測線圈與電子積分器構成測量磁感應強度B的迴路。取樣電阻兩端和電子積分器輸出端與信號調理模塊、模數轉換電路連接，模數轉換電路的輸出端通過計算機的並口或接口卡與計算機連接。
本發明的工作原理是磁化迴路中採用直流可調電源提供磁化電流，磁化電流的方向可以通過換向開關或繼電器改變。磁化電流的大小，通過可調電源和可變電阻連續逐步改變。磁化迴路中的採樣電壓與磁場強度H對應。測量迴路中的電子積分器輸出電壓與磁感應強度B對應，通過與標準樣品對照，可以換算出有關參數。與H、B對應的電壓信號，被接到信號調理模塊、模數轉換電路中，經過放大、數位化處理後，通過計算機並口或專用的接口卡，連接到計算機上，進而在計算機上實時顯示測量曲線和測量數據。
使用本發明對軟磁材料特性進行測量的方法是一種靜態法，與現行的動態法(交流)不同，該方法使樣品逐漸緩慢的磁化直至飽和，在這個過程中，極其緩慢地調節磁化電流，由計算機同步描繪B-H的曲線，因而測量數據準確。
3、有益效果本發明與現有技術相比，其顯著優點是實驗數據穩定，重複性好；能方便完整地繪製出磁滯回線、磁化曲線，便於仔細觀察磁化過程；實驗設備緊湊，操作使用方便；具有微機接口，方便數據記錄和傳送。
四
附圖是本發明的電路原理圖。
五具體實施例方式
如圖所示，環形軟磁材料為所測量的樣品A，其外徑60mm、內徑45mm，在樣品A上均勻繞有匝數為N1的磁化線圈和匝數為N2探測線圈(其線圈匝數均為100)。在磁化迴路中，包括可調直流電源E、繼電器K1、採樣電阻R0、可變電阻Rh和樣品選擇開關K2，其中採樣電阻R0為1Ω，可變電阻Rh為5Ω。磁化電流最大控制在3A。在測量迴路中，包括電阻R、電容C、電子積分器EI和電子積分器復位開關K3，其中R＝10KΩ，C＝10μf。M為標準互感器，用於系統定標。從採樣電阻R0兩端出來的信號UX和從電子積分器EI輸出的信號U0進入信號調理模塊，其中與B對應的信號被放大10～100倍。信號經模數轉換電路後，通過並口接入計算機。本裝置中還設有保護裝置，當磁化電流大於2.5A，持續時間超過一定時間時，該裝置自動切斷電源。
權利要求
1.一種軟磁材料特性的測量裝置，包括閉合環狀的軟磁材料A以及繞在其上的磁化線圈N1和探測線圈N2，磁化線圈N1與取樣電阻R0、可變電阻RH及由換向開關或繼電器k1控制電流方向的電源E串聯構成磁化迴路，探測線圈N2與電子積分器EI構成測量迴路，其特徵在於取樣電阻R0的兩端和電子積分器EI的輸出端與信號調理模塊、模數轉換電路連接，轉換後的數位訊號通過計算機的並口或接口卡與計算機連接。
2.根據權利要求1所述的軟磁材料特性的測量裝置，其特徵在於所述電源E為可調直流電源。
全文摘要
本發明公開了一種測量軟磁材料特性的實驗裝置，它包括閉合環狀的軟磁材料，繞在其上的磁化線圈和探測線圈，磁化線圈與取樣電阻、可變電阻及由換向開關或繼電器控制的可調直流電源串聯構成磁化迴路，探測線圈與電子積分器構成測量迴路。取樣電阻兩端和電子積分器輸出端與信號調理模塊、模數轉換電路連接，轉換後的數位訊號通過計算機的並口或接口卡與計算機連接。本發明的優點是實驗數據穩定，重複性好；能方便完整地繪製出磁滯回線、磁化曲線，便於仔細觀察磁化過程；實驗設備緊湊，操作使用方便；具有微機接口，方便數據記錄和傳送。
文檔編號G01R33/12GK1456901SQ0313181
公開日2003年11月19日 申請日期2003年6月9日 優先權日2003年6月9日
發明者於瑤, 胡立群, 江宏建, 潘元勝 申請人:南京大學