磁性材料磁滯回線測定

實驗背景實驗目的實驗原理實驗方法實驗儀器實驗內(nèi)容實驗主要現(xiàn)象操作過程數(shù)據(jù)記錄及處理實驗注意事項思考題當前1頁，總共87頁。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(zhì)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。

當前2頁，總共87頁。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(shù)字示波器的使用。當前3頁，總共87頁。實驗原理當鐵磁物質(zhì)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(zhì)中仍然保留一定的磁性，這種現(xiàn)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(xiàn)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。當前4頁，總共87頁。實驗原理當磁場H按“Hm-Hc-Hm0HcHm”變化時，B所經(jīng)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(zhì)要消耗額外的能量，并以熱的形式從鐵磁物質(zhì)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。當前5頁，總共87頁。圖1、起始磁化曲線和磁滯回線當前6頁，總共87頁。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。當前7頁，總共87頁。圖2：基本磁化曲線當前8頁，總共87頁。實驗方法當前9頁，總共87頁。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(diào)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。當前10頁，總共87頁。實驗儀器DM—1型磁滯回線測試儀數(shù)字示波器計算機當前11頁，總共87頁。當前12頁，總共87頁。DM—1型磁滯回線測試儀當前13頁，總共87頁。數(shù)字示波器當前14頁，總共87頁。實驗內(nèi)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(diào)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。當前15頁，總共87頁。實驗內(nèi)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(shù)據(jù)。當前16頁，總共87頁。當前17頁，總共87頁。AutosetCH1MENUCH2MENUDISPLAY當前18頁，總共87頁。選擇鍵DISPLAY當前19頁，總共87頁。CURSOR當前20頁，總共87頁。光標1光標2選擇鍵當前21頁，總共87頁。選擇鍵當前22頁，總共87頁。當前23頁，總共87頁。當前24頁，總共87頁。返回目錄當前25頁，總共87頁。當前26頁，總共87頁。當前27頁，總共87頁。AutosetDISPLAYCH1MENUCH2MENU當前28頁，總共87頁。選擇鍵當前29頁，總共87頁。當前30頁，總共87頁。水平位置垂直位置當前31頁，總共87頁。當前32頁，總共87頁。當前33頁，總共87頁。當前34頁，總共87頁。當前35頁，總共87頁。伏／格伏／格當前36頁，總共87頁。當前37頁，總共87頁。當前38頁，總共87頁。伏／格當前39頁，總共87頁。選擇鍵當前40頁，總共87頁。實驗內(nèi)容

接下去我們講怎么使用WaveStar軟件來把數(shù)字示波器顯示的波形采集到電腦并打印。當前41頁，總共87頁。選擇鍵當前42頁，總共87頁。當前43頁，總共87頁。當前44頁，總共87頁。當前45頁，總共87頁。當前46頁，總共87頁。當前47頁，總共87頁。當前48頁，總共87頁。當前49頁，總共87頁。當前50頁，總共87頁。當前51頁，總共87頁。當前52頁，總共87頁。當前53頁，總共87頁。當前54頁，總共87頁。當前55頁，總共87頁。當前56頁，總共87頁。當前57頁，總共87頁。當前58頁，總共87頁。當前59頁，總共87頁。當前60頁，總共87頁。當前61頁，總共87頁。實驗內(nèi)容二:基本磁化曲線的測量當前62頁，總共87頁。選擇鍵當前63頁，總共87頁。CURSOR當前64頁，總共87頁。選擇鍵當前65頁，總共87頁。光標1光標2當前66頁，總共87頁。當前67頁，總共87頁。當前68頁，總共87頁。選擇鍵當前69頁，總共87頁。當前70頁，總共87頁。當前71頁，總共87頁。DISPLAY當前72頁，總共87頁。選擇鍵當前73頁，總共87頁。當前74頁，總共87頁。當前75頁，總共87頁。當前76頁，總共87頁。當前77頁，總共87頁。當前78頁，總共87頁。當前79頁，總共87頁。當前80頁，總共87頁。返回目錄當前81頁，總共87頁。數(shù)據(jù)記錄（1）設計三線表記錄R1、D外、D內(nèi)、h、R2、C、N1等給定的常數(shù)值。當前82頁，總共87頁。數(shù)據(jù)記錄（2）設計三線表記錄Br和Hc對應的電壓值

uc和u1。當前83頁，總共87頁。（3）設計三線表記錄測量基本磁化曲線的電壓值。當前84頁，總共87頁。數(shù)據(jù)處理（1）根據(jù)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(jù)測量基本磁化曲線所得的數(shù)據(jù)，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。當前85頁，總共87頁。數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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。當前86頁，總共87頁。實驗注意事項一、實驗前應將信號源幅度輸出旋鈕逆時針