電磁測(cè)量第九章

電磁測(cè)量第九章第一頁，共五十三頁，2022年，8月28日本章主要內(nèi)容概述磁測(cè)量的基本知識(shí)空間磁場(chǎng)的測(cè)量鐵磁材料靜態(tài)磁性的測(cè)量鐵磁材料靜態(tài)磁性的測(cè)量第二頁，共五十三頁，2022年，8月28日特點(diǎn)：頻段寬，磁性材料及元器件廣泛用于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)各個(gè)領(lǐng)域磁性測(cè)量的內(nèi)容多，直接測(cè)量B、H，磁效應(yīng)的觀察、研究等。為了測(cè)量材料的磁特性，要把材料做成樣品，在外磁場(chǎng)的作用下，測(cè)量材料的磁響應(yīng)。1.對(duì)空間磁場(chǎng)、磁性材料性能的測(cè)量(宏觀)

；2.分析物質(zhì)磁結(jié)構(gòu)，觀察物質(zhì)在磁場(chǎng)中各種磁效應(yīng)(微觀)；3.磁性測(cè)量在其他學(xué)科領(lǐng)域的應(yīng)用，如磁性探傷、磁性診斷。本章主要討論空間磁場(chǎng)、磁性材料性能測(cè)量方法和測(cè)量?jī)x器。一、磁測(cè)量的任務(wù)概述磁測(cè)量:是一種用測(cè)量?jī)x器和測(cè)量方法對(duì)磁性材料及磁性產(chǎn)品進(jìn)行磁性參數(shù)測(cè)量的技術(shù)。第三頁，共五十三頁，2022年，8月28日二、磁性測(cè)量的歷史回顧1086年沈括：地磁偏角的發(fā)現(xiàn)(夢(mèng)溪筆談)；1785年庫侖：利用磁針在磁場(chǎng)中的自由振蕩周期來測(cè)定地磁場(chǎng)；1831年法拉第：電磁感應(yīng)定律；20世紀(jì)30年代：出現(xiàn)了利用磁性材料自身磁飽和特性的磁強(qiáng)計(jì)；應(yīng)用：早期用于測(cè)量地磁場(chǎng)的微變，勘探鐵礦；后來用于軍事探潛和偵查武器；近年來用于火箭和衛(wèi)星姿態(tài)的控制、空間磁場(chǎng)的探測(cè)；20世紀(jì)50年代：電子技術(shù)和半導(dǎo)體器件的發(fā)展為測(cè)磁儀器的發(fā)展提供條件——霍爾效應(yīng)、磁阻效應(yīng)、磁敏效應(yīng)等效應(yīng)。核磁共振現(xiàn)象(1946)：使磁場(chǎng)測(cè)量準(zhǔn)確度可達(dá)10-6；約瑟夫森效應(yīng)(1962)：使磁場(chǎng)測(cè)量的下限達(dá)到10-15T；第四頁，共五十三頁，2022年，8月28日⒈磁感應(yīng)強(qiáng)度(B)

描述磁場(chǎng)性質(zhì)的物理量(矢量)，大小表示該點(diǎn)磁場(chǎng)強(qiáng)弱。國(guó)際單位制:單位是韋伯/米2，即特斯拉（T）電磁單位制:B的單位是高斯（GS）換算關(guān)系:1T=1Wb/m2=104GS⒉磁通(Φ)磁通:磁感應(yīng)強(qiáng)度矢量沿一個(gè)面S的面積分稱B穿過S面的磁通量Φ=∫S

B·dS§9-1磁測(cè)量的基本知識(shí)若磁場(chǎng)均勻，S面是平面且與磁場(chǎng)垂直，則Φ=BS一、磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁通第五頁，共五十三頁，2022年，8月28日磁通的連續(xù)性：如果S面是一個(gè)閉合面，有Φ=∮SB·dS=0

這是磁場(chǎng)的重要特性之一。⒈磁場(chǎng)強(qiáng)度(H)磁場(chǎng)強(qiáng)度是為了便于分析磁場(chǎng)和電流的關(guān)系而引入的一個(gè)物理量，也是矢量，它與磁感應(yīng)強(qiáng)度的關(guān)系為:

H=B/μ式中μ是磁介質(zhì)的磁導(dǎo)率，決定于磁介質(zhì)的性質(zhì)。H的單位是安培/米(A/m),真空磁導(dǎo)率為：μ0=4π×10-7亨利/米(H/m)。相對(duì)磁導(dǎo)率：μr

=μ/μ0二、磁場(chǎng)強(qiáng)度及安培環(huán)路定律第六頁，共五十三頁，2022年，8月28日⒉安培環(huán)路定律在磁場(chǎng)中，矢量沿任何閉合曲面的線積分，等于包圍在閉合曲線內(nèi)各電流的代數(shù)和，用公式表示∮Hdl=∑I三、磁場(chǎng)的邊界條件⒈Bn的邊界條件B1n=B2n⒉Ht的邊界條件H1t=H2t四、電磁感應(yīng)⒈電磁感應(yīng)定律⒉在均勻磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)的線圈內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e=NBSωSinωte=-NdΦdt第七頁，共五十三頁，2022年，8月28日五、鐵磁材料的磁特性導(dǎo)磁能力:導(dǎo)磁率μ來表示材料導(dǎo)磁能力強(qiáng)弱，根據(jù)磁導(dǎo)率的大小，分為鐵磁性材料和非鐵磁性材料兩大類。非鐵磁性材料：導(dǎo)磁能力很差，其導(dǎo)磁率約為真空的導(dǎo)磁率μ0。鐵磁性材料：導(dǎo)磁能力很強(qiáng)，其導(dǎo)磁率為真空導(dǎo)磁率的百倍萬倍以上，如硅鋼、鑄鋼等。鐵磁材料軟磁材料：磁導(dǎo)率很高（如硅鋼），但矯頑力很小，反映在磁滯回線上是回線狹而長(zhǎng)，退磁容易，適用于需要反復(fù)磁化的場(chǎng)合，用來制造變壓器、電機(jī)、繼電器和電磁鐵等。硬磁材料：磁導(dǎo)率不太高，但矯頑力很大，剩磁也很大，反映在磁滯回線上是磁滯回線寬而短。第八頁，共五十三頁，2022年，8月28日磁化曲線和磁滯回線

直流磁特性曲線：鐵磁材料在直流磁化的情況下，磁感應(yīng)強(qiáng)度B與磁場(chǎng)強(qiáng)度H之間的關(guān)系曲線，表示各種鐵磁材料的基本特性。原始磁化曲線：當(dāng)磁性材料在完全去磁狀態(tài)下，將其磁化磁場(chǎng)強(qiáng)度H由零逐漸增加直到飽和狀態(tài)，這樣得到的B～H曲線。原始磁化曲線HBBsHs0第九頁，共五十三頁，2022年，8月28日磁化曲線和磁滯回線

磁滯現(xiàn)象：如果從飽和狀態(tài)開始減小磁化磁場(chǎng)強(qiáng)度，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B將不沿原來的磁化曲線減小，而是緩慢的減小，B的變化落后于H的變化的現(xiàn)象基本磁化曲線：對(duì)于不同的磁化磁場(chǎng)強(qiáng)度，在磁鍛煉下可以得到無數(shù)條相應(yīng)的封閉的穩(wěn)定磁滯回線?；敬呕€磁滯回線第十頁，共五十三頁，2022年，8月28日§9-2空間磁場(chǎng)的測(cè)量在半周期內(nèi)計(jì)算額e的平均值，對(duì)上式積分有：

Ep=4NfΦm

即Φm=Ep/4Nf

一、感應(yīng)法電磁感應(yīng)法是以電磁感應(yīng)定律為基礎(chǔ)的磁場(chǎng)測(cè)量方法。電磁感應(yīng)法的磁傳感器是一個(gè)匝數(shù)N、截面積S的探測(cè)線圈。平面探測(cè)線圈置于探測(cè)磁場(chǎng)B0中，通過線圈的抽動(dòng)、旋轉(zhuǎn)振動(dòng)等使線圈中的磁通發(fā)生變化，則探測(cè)線圈中的感應(yīng)電勢(shì)第十一頁，共五十三頁，2022年，8月28日當(dāng)磁通為正弦波則Bm=ΦmS=4NfSEpHm=Bmμ0=4NfSμ0

EpE=2√2πEpB=2πfNSEH=2πfNSμ0

E如果在整個(gè)線圈平面上磁場(chǎng)均勻，則Ep的測(cè)量：可以用整流式電壓表測(cè)得的結(jié)果再除以正弦波的波形因數(shù)得到。電磁感應(yīng)法的測(cè)量范圍10-13~103T，測(cè)量誤差10-3~10-2第十二頁，共五十三頁，2022年，8月28日若探測(cè)磁場(chǎng)為直流磁場(chǎng)，可將探測(cè)線圈由角速度為的電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，并使旋轉(zhuǎn)軸線與磁場(chǎng)方向垂直，由于

=SB0sint，則線圈的感應(yīng)電勢(shì)為適用于直流恒定磁場(chǎng)，10-8~10T，誤差10-4~10-2優(yōu)點(diǎn)：可增加線圈的轉(zhuǎn)速來測(cè)量較弱的磁場(chǎng)。二、旋轉(zhuǎn)線圈法其中U為感應(yīng)電勢(shì)的有效值得為保證測(cè)量準(zhǔn)確，旋轉(zhuǎn)線圈的法線方向應(yīng)與磁場(chǎng)方向一致。第十三頁，共五十三頁，2022年，8月28日三、沖擊法測(cè)量直流磁場(chǎng)的古典方法，設(shè)備簡(jiǎn)單，可靠性高缺點(diǎn)：測(cè)量速度慢⒈用沖擊檢流計(jì)測(cè)量磁通⑴沖擊檢流計(jì)沖擊檢流計(jì)是可動(dòng)部分具有較大慣性的磁電式檢流計(jì)。

特點(diǎn)：當(dāng)脈沖電流持續(xù)很短時(shí)，保證脈沖電流結(jié)束之前，檢流計(jì)的可動(dòng)部分靜止不動(dòng)，則檢流計(jì)的第一次最大偏轉(zhuǎn)αm與脈沖電量Q成正比。即αm=SQQ

或Q=CQαm

CQ為電量沖擊常數(shù)m：沖擊檢流計(jì)第一次最大偏轉(zhuǎn)角第十四頁，共五十三頁，2022年，8月28日其中，R為整個(gè)回路的電阻，L為整個(gè)回路的電感，即

用沖擊檢流計(jì)測(cè)量磁通時(shí)，是將匝數(shù)為N，面積為S的測(cè)量線圈放在被測(cè)磁場(chǎng)中，線圈平面與磁場(chǎng)垂直，把測(cè)量線圈與沖擊檢流計(jì)相連，如果通過線圈的磁通突然發(fā)生變化，在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流i，則

GBRL用沖擊檢流計(jì)測(cè)磁通的電路⑵測(cè)量方法設(shè)電流i持續(xù)的時(shí)間間隔為0—τ，取上式兩邊在該時(shí)間間隔內(nèi)的積分第十五頁，共五十三頁，2022年，8月28日有其中是電流i持續(xù)的時(shí)間間隔內(nèi)通過檢流計(jì)的電量。Φ（0）和Φ（τ）是t=0和t=τ時(shí)穿過線圈的磁通，i(0)和

i(τ)是t=0和t=τ時(shí)的電流值，它們都等于零。則是磁通從t=0到t=τ的變化量?？梢姡ㄟ^檢流計(jì)的電量與磁通的變化量成正比。第十六頁，共五十三頁，2022年，8月28日式中叫檢流計(jì)的磁通沖擊常數(shù)又因?yàn)镼=CQαm則CQ：沖擊檢流計(jì)的電量沖擊常數(shù)；m：沖擊檢流計(jì)第一次最大偏轉(zhuǎn)角；當(dāng)產(chǎn)生磁場(chǎng)的電流方向改變，或測(cè)量線圈轉(zhuǎn)動(dòng)180度，則測(cè)量線圈中的磁通改變了2，即用沖擊法測(cè)量恒定磁場(chǎng)的操作方法較復(fù)雜、費(fèi)時(shí)，但測(cè)量準(zhǔn)確度高。第十七頁，共五十三頁，2022年，8月28日⒉磁通沖擊常數(shù)的測(cè)定

AGER1KLMR3R2測(cè)量CΦ的電路k1k2M為標(biāo)準(zhǔn)互感，R3和L是測(cè)量線圈的等值參數(shù)，K是標(biāo)準(zhǔn)互感初級(jí)電流的換向開關(guān)，R2是調(diào)節(jié)檢流計(jì)工作狀態(tài)的電阻。將k1、k2閉合，K投到任一側(cè)，調(diào)節(jié)R1使通過M初級(jí)的電流為I斷開k2，切換K使M的初級(jí)電流由I變到-I，磁場(chǎng)的方向改變，則M的次極線圈交鏈的磁鏈變化，記錄G第一次最大偏轉(zhuǎn)角m測(cè)量步驟：第十八頁，共五十三頁，2022年，8月28日當(dāng)I變化ΔI時(shí)，變化式中M是常數(shù)，ΔI可從電流表中獲得，可從檢流計(jì)中讀出根據(jù)：得：第十九頁，共五十三頁，2022年，8月28日

霍爾效應(yīng)：是物質(zhì)在磁場(chǎng)中表現(xiàn)出的一種特性，當(dāng)把一塊金屬或半導(dǎo)體薄片垂直放在磁場(chǎng)中，沿垂直磁場(chǎng)方向通入電流I，則在薄片另一方向的側(cè)面產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)eH(霍爾電動(dòng)勢(shì))。bBIIdeHEν霍爾效應(yīng)示意圖RH：霍爾系數(shù)d：霍爾片厚度K：霍爾片形狀系數(shù)I：通過霍爾片的電流B：外磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度四、霍爾效應(yīng)法霍爾效應(yīng)于1879年德國(guó)人霍爾(Hall)發(fā)現(xiàn)。半導(dǎo)體材料的霍爾效應(yīng)明顯，一般材料的霍爾效應(yīng)不明顯。第二十頁，共五十三頁，2022年，8月28日為使B與eH之間有線性關(guān)系，電流I由恒流源供電。由于霍爾電勢(shì)較小，需放大后測(cè)量。為放大方便，希望eH為交流，測(cè)交流磁場(chǎng)，直流電流供電；測(cè)直流磁場(chǎng)，交流電流供電。能連續(xù)地、線性地讀數(shù)；無觸點(diǎn)，無可動(dòng)元件；方法簡(jiǎn)單，使用壽命長(zhǎng)，霍爾變換器可以做的很小，很?。恢饕秉c(diǎn)是誤差較大?；魻栃?yīng)測(cè)量磁場(chǎng)的特點(diǎn)：霍爾效應(yīng)測(cè)量磁場(chǎng)的供電電路：第二十一頁，共五十三頁，2022年，8月28日主要誤差源：儀器的定標(biāo)校正——采用有核磁共振法校準(zhǔn)的磁場(chǎng)源，測(cè)量準(zhǔn)確度10-4以上；測(cè)量?jī)x表的顯示——采用數(shù)字電壓表，測(cè)量準(zhǔn)確度10-3以上；電流的不穩(wěn)定性——恒流源供電，穩(wěn)定性可達(dá)10-7；霍爾器件的材料和形狀影響；磁阻效應(yīng)的影響——霍爾器件的電阻率因磁場(chǎng)的增大而提高；對(duì)霍爾常數(shù)產(chǎn)生影響；要求霍爾器件的材料(1)載流子的遷移率大(2)電阻率不能太大或太小半導(dǎo)體材料霍爾器件的尺寸的大小要考慮尺寸效應(yīng)溫度的影響——霍爾器件的電阻率、遷移率及霍爾系數(shù)都是溫度的函數(shù)。應(yīng)用時(shí)必須進(jìn)行溫度補(bǔ)償。不等電位的影響——在制造時(shí)很難保證霍爾電勢(shì)的兩個(gè)電極在同一等位面上。第二十二頁，共五十三頁，2022年，8月28日⒈結(jié)構(gòu)NSΔαΦNN0

磁通表的結(jié)構(gòu)五、磁通表法結(jié)構(gòu)如圖，由于沒有產(chǎn)生反作用力矩的游絲或吊絲，所以在不用時(shí)指針可以停在標(biāo)尺的任意位置上。磁通表是測(cè)量磁通的直讀儀表。測(cè)量時(shí)被測(cè)線圈與表內(nèi)可動(dòng)線圈相連，構(gòu)成一個(gè)閉合的測(cè)量回路⒉工作原理當(dāng)被測(cè)磁通變化時(shí)，通過測(cè)量線圈的磁鏈變化為其中N是測(cè)量線圈的匝數(shù)通過表內(nèi)可動(dòng)線圈的磁鏈變化為可動(dòng)線圈N0包圍的面積第二十三頁，共五十三頁，2022年，8月28日兩個(gè)線圈的磁鏈的變化應(yīng)互相補(bǔ)償，測(cè)量回路的總磁鏈恒定即則第二十四頁，共五十三頁，2022年，8月28日六、核磁共振法根據(jù)塞曼效應(yīng)，在外磁場(chǎng)作用下的原子能級(jí)將發(fā)生感應(yīng)躍遷，這種現(xiàn)象稱為核磁共振。塞曼能級(jí)分裂的能量與外磁場(chǎng)的B成正比。只要測(cè)量出磁共振時(shí)的電磁場(chǎng)頻率，塞曼能級(jí)分裂的能量，進(jìn)而確定外磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。核磁共振磁強(qiáng)計(jì)的測(cè)量范圍：0.01~2T；準(zhǔn)確度：10-5以上。第二十五頁，共五十三頁，2022年，8月28日七、用磁通門磁強(qiáng)計(jì)測(cè)量磁場(chǎng)測(cè)量方法:利用高磁導(dǎo)率的鐵心在交流勵(lì)磁下調(diào)制鐵心磁場(chǎng)分量，并將直流磁場(chǎng)轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟妷狠敵觥４磐ㄩT磁強(qiáng)計(jì)探頭:由高導(dǎo)磁、低矯頑力軟磁材料制成,繞有勵(lì)磁線圈N1和測(cè)磁線圈N2。勵(lì)磁電流i1:足夠大的三角波恒流源，能使鐵心充分飽和若鐵心中的直流磁場(chǎng)H0=0，在交流三角波勵(lì)磁磁場(chǎng)H作用下，鐵心中的磁感應(yīng)強(qiáng)度為對(duì)稱梯形波。對(duì)稱的梯形波的上升沿和下降沿在測(cè)量線圈中的感應(yīng)電勢(shì)e為對(duì)稱方波。該波形中無偶次諧波。第二十六頁，共五十三頁，2022年，8月28日若把探頭放在待測(cè)的直流磁場(chǎng)H0中，鐵心中的合成磁場(chǎng)H’=H+H0。在交流磁場(chǎng)與直流磁場(chǎng)方向相同的半周內(nèi)，鐵心提前進(jìn)入飽和區(qū)，滯后退出飽和區(qū)；在相反的半周內(nèi)則正相反。因此，鐵心中的B’是不對(duì)稱的。不對(duì)稱的B’感應(yīng)的感應(yīng)電勢(shì)e’亦為不對(duì)稱方波。該波形中既有奇次諧波，也有偶次諧波。感應(yīng)電勢(shì)e’的波形中既有奇次諧波，也有偶次諧波。偶次諧波的大小和相位分別反映了直流磁場(chǎng)的的幅值和方向。第二十七頁，共五十三頁，2022年，8月28日單鐵心探頭結(jié)構(gòu)的基波幅值遠(yuǎn)大于二次諧波的幅值。因此，檢測(cè)出二次諧波很困難?！淖兲筋^的結(jié)構(gòu)。第二十八頁，共五十三頁，2022年，8月28日雙鐵心探頭結(jié)構(gòu)勵(lì)磁磁場(chǎng)在兩磁芯中方向相反。勵(lì)磁線圈測(cè)量線圈磁芯1磁芯2磁芯2磁芯1e1e2e不管被測(cè)的直流磁場(chǎng)是否為零，測(cè)量線圈中輸出的基波電勢(shì)相互抵消。當(dāng)H0=0時(shí)，偶次諧波電勢(shì)為零；當(dāng)H0=0時(shí)，偶次諧波電勢(shì)加倍。偶次諧波中，二次諧波占主要成分，為消除噪聲和防止諧振，測(cè)量線路中加入了低通濾波器。第二十九頁，共五十三頁，2022年，8月28日一、測(cè)量樣品⒈閉路樣品一般做成圓環(huán)形或方框形的，磁路閉合，漏磁小。環(huán)形樣品的內(nèi)外半徑相差不宜過大，應(yīng)滿足環(huán)形樣品內(nèi)部的磁場(chǎng)強(qiáng)度可以由下式?jīng)Q定

§9-3鐵磁材料靜態(tài)磁性的測(cè)量⒉開路樣品一般做成柱形或條形，磁場(chǎng)強(qiáng)度為磁性材料第三十頁，共五十三頁，2022年，8月28日鐵磁材料及樣品第三十一頁，共五十三頁，2022年，8月28日⒊樣品的去磁測(cè)量鐵磁材料的磁性，要從中性狀態(tài)（B=0，H=0）開始。方法：利用磁化線圈給樣品加上一個(gè)數(shù)值逐漸減小，方向不斷改變的去磁磁場(chǎng)，使樣品內(nèi)部的B和H經(jīng)過多次循環(huán)不斷減弱，直到等于零。二、樣品中的磁場(chǎng)測(cè)量⒈測(cè)量樣品的磁感應(yīng)強(qiáng)度測(cè)量樣品內(nèi)部磁感應(yīng)強(qiáng)度的測(cè)量線圈緊貼樣品表面密繞在樣品的均勻磁化部分。按沖擊法或感應(yīng)法測(cè)出樣品的總磁通Φ，在沿截面S均勻磁化的條件下可計(jì)算B第三十二頁，共五十三頁，2022年，8月28日由于測(cè)B線圈和樣品表面之間可能存在氣隙，測(cè)得的總磁通中包含氣隙磁通Φ

0，此時(shí)可按下式修正式中H0是樣品表面的磁場(chǎng)強(qiáng)度，S0是測(cè)B線圈的有效面積。⒉測(cè)量樣品的磁場(chǎng)強(qiáng)度測(cè)量方法有兩種：測(cè)H的扁平線圈測(cè)H的雙層同軸線圈第三十三頁，共五十三頁，2022年，8月28日(1)測(cè)H的扁平線圈原理：利用兩種介質(zhì)分界面兩側(cè)磁場(chǎng)強(qiáng)度的切向分量向相等測(cè)量線圈的磁鏈為：由磁鏈可得到：樣品內(nèi)部磁場(chǎng)強(qiáng)度與緊貼其表面的空氣中的磁場(chǎng)強(qiáng)度近似相同(2)測(cè)H的雙層同軸線圈兩層線圈之間磁通總磁鏈第三十四頁，共五十三頁，2022年，8月28日試樣磁化線圈磁軛測(cè)磁線圈利用磁導(dǎo)計(jì)測(cè)磁場(chǎng)它是產(chǎn)生強(qiáng)磁場(chǎng)的磁化裝置。主要用來測(cè)量矯頑力在幾十A/m以上磁性材料(硅鋼、純鐵)在高磁場(chǎng)下的磁參數(shù)。磁軛的截面很大，由高磁導(dǎo)率、高飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度、低剩磁的軟鐵材料作成將試樣緊壓磁軛極頭間，即可使樣品沿長(zhǎng)度均勻磁化，忽略磁軛磁阻l為試樣的有效長(zhǎng)度樣品內(nèi)部磁場(chǎng)強(qiáng)度得：第三十五頁，共五十三頁，2022年，8月28日三、基本磁化曲線的測(cè)量

測(cè)量電路組成：分成測(cè)量回路、磁化回路和磁通沖擊常數(shù)測(cè)定回路三個(gè)部分?；敬呕€：指樣品從中性狀態(tài)（H=0，B=0）開始，逐步單調(diào)的增加磁場(chǎng)強(qiáng)度時(shí)，對(duì)應(yīng)各個(gè)不同磁場(chǎng)所測(cè)出的一系列閉合磁滯回線的頂點(diǎn)連線。測(cè)量磁滯回線用的輔助電路：虛線連接部分，測(cè)量基本磁化曲線時(shí)將K2合向“+”的位置就可使這一部分脫開磁化回路不用。沖擊法是測(cè)量樣品的靜態(tài)磁特性的經(jīng)典方法；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，穩(wěn)定性好，使用壽命長(zhǎng)；現(xiàn)在仍是國(guó)際上公認(rèn)的磁性材料靜態(tài)磁特性測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)方法。1.沖擊測(cè)量法第三十六頁，共五十三頁，2022年，8月28日AGAER4R3R2R1N0K6K5K4K3K2K1NlSMAB--++I

N0：測(cè)量線圈M：互感器G：沖擊電流計(jì)R3、R4：電阻K5：短路開關(guān)K6：阻尼開關(guān)N：線圈K1、K2、K3：換向開關(guān)A1：電流表E：直流電源R2：滑線電阻磁化回路磁通沖擊常數(shù)測(cè)定回路測(cè)量回路沖擊法測(cè)量基本磁化曲線的電路第三十七頁，共五十三頁，2022年，8月28日進(jìn)行測(cè)量前，樣品首先要退磁。3.磁鍛煉過程：為使樣品達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，利用換向開關(guān)K1將磁化電流反復(fù)換向，使磁滯回線達(dá)到重復(fù)閉合(穩(wěn)定過程)。沖擊法測(cè)量基本磁化曲線的步驟2.確定最小磁化電流：將R1調(diào)到最大阻值，合上K6，將K3合“B”，K1與K2合向“+”接通磁化電路，減小R1使磁化電流I為測(cè)量所需要的最小值I1，此時(shí)最小磁場(chǎng)強(qiáng)度值為：第三十八頁，共五十三頁，2022年，8月28日010101)1(2mSSHSNCBmaf--=由就可計(jì)算出B1考慮氣隙時(shí)：5.增加磁化電流重復(fù)3、4，并聯(lián)接各頂點(diǎn)即可得到基本磁化曲線。4.測(cè)量：打開阻尼開關(guān)K6，然后將K1由位置“+”迅速投向位置“-”，同時(shí)讀取沖擊電流計(jì)的最大偏轉(zhuǎn),第三十九頁，共五十三頁，2022年，8月28日2.直流磁滯回線的自動(dòng)記錄裝置超低頻電源樣品送入X-Y記錄儀X通道的取樣電阻R上的電壓，正于激磁電流，即正比于磁場(chǎng)強(qiáng)度H；檢測(cè)線圈的輸出電壓正比于d/dt，經(jīng)積分后得到或B，送入記錄儀Y通道。改變電流的幅值，在紀(jì)錄儀上即可獲得靜態(tài)磁滯回線。測(cè)量原理：第四十頁，共五十三頁，2022年，8月28日HT600軟磁材料測(cè)試儀是由計(jì)算機(jī)控制主機(jī)并接收主機(jī)發(fā)生的訊號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及控制的閉環(huán)系統(tǒng)，它能準(zhǔn)確地顯示磁性材料磁特性軌跡，并打印出測(cè)試數(shù)據(jù)及圖形。電路圖如下：3、磁材料特性測(cè)試儀舉例第四十一頁，共五十三頁，2022年，8月28日定義：指在一定的頻率下，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為正弦量時(shí)，樣品中的磁感應(yīng)強(qiáng)度的最大值和磁場(chǎng)強(qiáng)度的最大值的關(guān)系曲線。音頻電源AV1V2N1N2Mi直讀指示儀表測(cè)量交流磁化曲線§9-4鐵磁材料動(dòng)態(tài)磁性的測(cè)量動(dòng)態(tài)磁性：鐵磁材料的交流磁化曲線、鐵損、復(fù)數(shù)磁導(dǎo)率。一、交流磁化曲線的測(cè)量可利用指示儀表法測(cè)量原理：在同一勵(lì)磁狀態(tài)下，讀出平均值電壓表V1、V2的值，可得到Bm~Hm曲線上的一點(diǎn)。改變勵(lì)磁電源的輸出電壓，即可得到一條Bm~Hm曲線。第四十二頁，共五十三頁，2022年，8月28日樣品加入磁化電流時(shí)，在測(cè)量線圈N2中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)實(shí)際上i是非正弦量，引起波形誤差?？稍诖呕芈分写胍粋€(gè)互感器，在互感器次極線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為用平均值電壓表測(cè)出e2的平均值E2P再根據(jù)磁化電流i的最大值Im，可以算出磁場(chǎng)強(qiáng)度的最大值由當(dāng)i為正弦量第四十三頁，共五十三頁，2022年，8月28日同樣用平均值電壓表測(cè)出e1的平均值E1P，則由此也可得出磁化曲線上每點(diǎn)的μm在同一勵(lì)磁狀態(tài)下，讀出平均值電壓表V1、V2的值，可得到Bm~Hm曲線上的一點(diǎn)。取不同的磁化電流可以得到不同的Bm和Hm,就可以得到Bm~Hm交流磁化曲線第四十四頁，共五十三頁，2022年，8月28日艾潑斯坦方圈是用絕緣材料制成的方形框架，框架四邊上由四個(gè)完全相同的長(zhǎng)方形螺線管相串聯(lián)。規(guī)定尺寸的]空心螺線管按一定順序放置而構(gòu)成的磁化裝置?？蚣苁侵锌盏姆叫谓Y(jié)構(gòu)，中間插入條片形試樣，以形成閉合磁路，稱為Epstein方圈。

Epstein方圈艾潑斯坦方圈主要用于硅鋼工頻磁參數(shù)的測(cè)量，方圈要按國(guó)際上的標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格制作。方圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度二、鐵芯損耗的測(cè)量Epstein方圈鐵磁材料在交變的磁場(chǎng)中的損耗由磁滯效應(yīng)和渦流效應(yīng)引起，單位瓦/千克。第四十五頁，共五十三頁，2022年，8月28日當(dāng)外加電源經(jīng)調(diào)壓器輸入電路時(shí)，功率表測(cè)得的功率瞬時(shí)值為：AWVuu1i1e1r1r2u2e2N1N2功率表法測(cè)鐵損的電路

Epstein方圈—功率表法接線方法：功率表的電壓線圈接次極電壓，以避免初級(jí)線圈的銅損帶來的