磁性材料磁滯回線測定

關于磁性材料磁滯回線測定第1頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五實驗背景實驗目的實驗原理實驗方法實驗儀器實驗內容實驗主要現象操作過程數據記錄及處理實驗注意事項思考題第2頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五實驗背景

磁性材料應用廣泛，從常用的永久磁鐵、變壓器鐵芯、錄像機、計算機存儲用的磁帶、硬盤都采用磁性材料。磁滯回線和基本磁化曲線反映了磁性材料的主要特征。通過實驗研究這些性質不僅能掌握用示波器觀察磁滯回線，以及基本磁化曲線的基本測繪方法，而且能從理論和實際應用上加深對材料磁特性的認識。

第3頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五實驗目的了解用示波器測量動態(tài)磁滯回線的原理和方法；了解磁性材料的基本磁化特性；掌握磁化曲線和磁滯回線的測量方法；進一步熟悉數字示波器的使用。第4頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五實驗原理

當鐵磁物質中不存在磁化場時，H和B均為零。隨著磁化場H的增加，B也隨之增加。當H增加到Hm時,B不再增加，此時對應的Hm和Bm稱為飽和磁場強度和飽和磁感應強度。如圖1所示。這時再使H退回到零，B減小到Br(非零值），即鐵磁物質中仍然保留一定的磁性，這種現象稱為磁滯，Br稱為剩磁。這說明要消除剩磁，H必須繼續(xù)減小，出現反向磁場強度-Hc,Hc稱為矯頑力，它的大小反映鐵磁材料保持剩磁狀態(tài)的能力。第5頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五實驗原理當磁場H按“Hm-Hc-Hm0HcHm”變化時，B所經歷的相應變化是“BmBr0-Bm-Br0Bm”,于是得到一條閉合的B—H曲線，成為飽和磁化曲線。如圖一所示。而在磁化過程中，鐵磁物質要消耗額外的能量，并以熱的形式從鐵磁物質中釋放，這種損耗成為磁滯損耗?？梢宰C明，磁滯損耗和磁滯回線所圍面積成正比。第6頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五圖1、起始磁化曲線和磁滯回線第7頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五實驗原理

對于初始狀態(tài)H=0，B=0的鐵磁材料，在交變磁場強度由弱到強依次進行磁化的過程中，可以得到面積由小到大向外擴張的一簇磁滯回線。如圖2所示。這些磁滯回線定點的連線稱為鐵磁材料的基本磁化曲線。第8頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五圖2：基本磁化曲線第9頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五實驗方法第10頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五

由于鐵磁材料磁化過程的不可逆性及具有剩磁的特點，在測定磁化曲線和磁滯回線時，必須對鐵磁材料預先進行退磁，以保證外加磁場H=0時，B=0；其次，磁化電流在實驗過程中只允許單調增加或減小，不可時增時減。注意：為了得到最佳磁滯回線圖形，R2

選擇在100kΩ~140kΩ之間，以避免圖形發(fā)生畸變。第11頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五實驗儀器DM—1型磁滯回線測試儀數字示波器計算機第12頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五第13頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五DM—1型磁滯回線測試儀第14頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五數字示波器第15頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五實驗內容一、觀察動態(tài)磁滯回線（1）觀察面積由小到大向外擴張的動態(tài)變化磁滯回線；（2）調節(jié)出飽和磁滯回線；（3）把飽和磁滯回線給打印出來，并在打印圖上標出Hm和Bm對應的電壓值u`1和

u`c,以及Br和Hc對應的電壓值uc和u1。第16頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五實驗內容二、測量基本磁化曲線（1）對被測磁性材料進行退磁；（2）對被測樣品進行磁化到飽和，均勻減小磁化電流（直到磁場消退），及時記錄不同磁化電流所對應磁滯回線頂點的坐標值。此過程要求記錄12至14組數據。第17頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五第18頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五AutosetCH1MENUCH2MENUDISPLAY第19頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五選擇鍵DISPLAY第20頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五CURSOR第21頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五光標1光標2選擇鍵第22頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五選擇鍵第23頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五第24頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五第25頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五返回目錄第26頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五第27頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五第28頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五AutosetDISPLAYCH1MENUCH2MENU第29頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五選擇鍵第30頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五第31頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五水平位置垂直位置第32頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五第33頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五第34頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五第35頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五第36頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五伏／格伏／格第37頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五第38頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五第39頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五伏／格第40頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五選擇鍵第41頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五實驗內容

接下去我們講怎么使用WaveStar軟件來把數字示波器顯示的波形采集到電腦并打印。第42頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五選擇鍵第43頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五第44頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五第45頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五第46頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五第47頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五第48頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五第49頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五第50頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五第51頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五第52頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五第53頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五第54頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五第55頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五第56頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五第57頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五第58頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五第59頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五第60頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五第61頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五第62頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五實驗內容二:基本磁化曲線的測量第63頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五選擇鍵第64頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五CURSOR第65頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五選擇鍵第66頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五光標1光標2第67頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五第68頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五第69頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五選擇鍵第70頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五第71頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五第72頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五DISPLAY第73頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五選擇鍵第74頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五第75頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五第76頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五第77頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五第78頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五第79頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五第80頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五第81頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五返回目錄第82頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五數據記錄（1）設計三線表記錄R1、D外、D內、h、R2、

C、N1等給定的常數值。第83頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五數據記錄（2）設計三線表記錄Br和Hc對應的電壓值

uc和u1。第84頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五（3）設計三線表記錄測量基本磁化曲線的電壓值。第85頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五數據處理（1）根據公式計算出剩磁Br和矯頑力Hc的值以及各自的不確定度、相對不確定度；（2）根據測量基本磁化曲線所得的數據，分別計算出對應的磁感應強度B和磁場強度H，在坐標紙上繪制出基本磁化曲線。第86頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五數據處理注意：由于我們在做基本磁化曲線的測量時，磁滯回線頂點對應的是電壓峰-峰值，于是我們數據處理時要先求出電壓的有效值，再代公式求出磁場強度H

和磁感應強度B的值。對于我們在圖上讀出剩磁Br和矯頑力

Hc對應的電壓已是電壓的有效值。第87頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五實驗注意事項一、實驗前應將信號源幅度輸出旋鈕逆時針旋到底，使輸出信號最小。防止采樣電阻過熱。二、觀察磁滯回線，數字示波器的顯示方式應設為“XY顯示格式”。三、測量基本磁化曲線應先退磁，然后單調增加磁化電流。測量u1和uc的電壓值應把數字示波器的顯示方式應設為“YT顯示格式”。測量值應為有效值。第88頁，共91頁，2022年，5月20日，17點36分，星期五實驗注意