軟磁磁性能測■之直流特性1,軟磁磁性能測■概述1.1軟磁材料通常我們都以勵磁飽和以后Hc小于1000A/m的材料稱為軟磁材料，其具有低矯頑力和高磁導率，易于磁化，也易于退磁，在磁性上表現出'軟”的特征。軟磁材料是由鐵、鉆、鐐三種鐵磁性元素組成，主要分為硅鐵電工鋼、鐐基和鉆基合金、非晶和納米合金、軟鐵四大類。1.2軟磁磁性能特點軟磁材料的基本特征是易磁化和退磁，反映在磁滯回線和磁化曲線上的特征為磁導率〃高，矯頑力Hc小，高飽和磁感應強度和低的磁滯損耗。因此軟磁材料廣泛應用于各種電機、變壓器、繼電器、磁放大器、電磁鐵極頭及各種測量儀器中的傳感器等。可見軟磁材料主要應用于交流勵磁的場合，但軟磁材料還大量應用在作為產生直流磁通的場合，因此測量軟磁磁性能的直流磁特性是評價低頻場下材料性能的關鍵指標。折惆枝辛 說株折惆枝辛 說株is?典臺金h帖株睜宣非果/花非■宕宕軟做材料1.3軟磁磁性能測量內容由上述特點可知，軟磁磁性能測量分軟磁直流磁性能測量和軟磁交流磁性能測量兩種方式。本文主要介紹軟磁磁性能之直流測量方法，即指在靜態（直流）條件下，依據GB/T13012-2008《軟磁材料直流磁性能的測量方法》測量：飽和磁感應強度8$、剩磁B、矯頑力*、起始磁導率用、最大磁導率pm等靜態磁特性參數，并繪制基本磁化曲線和磁滯回線。2,軟磁磁性能直流特性測量2.1軟磁直流測量簡介軟磁磁性能之直流特性測量的試樣分為閉磁路和開磁路樣品，GB/T13012-2008《軟磁材料直流磁性能的測量方法》分別對這二類樣品描述了測量方法：a）環樣法一一閉路樣品測量環樣法適用于測量片材疊裝的環樣，或整體實心的環樣以及燒結環樣，且磁場強度在10KA/m以下閉路樣品測量；環樣自身可形成閉合磁路，且形狀規則，磁路長度L可較精確計算，勵磁線圈N1和次級線圈N2繞組，如下圖：

b）磁導計法一一開路樣品測量磁導計法用于磁場強度范圍在（1-200）KA/m之間的開路樣品測量。磁導計分A類磁導計和B類磁導計，A類磁導計磁化線圈N1繞于磁導計骨架上,測量試樣最小長度250mm，B類磁導計磁化線圈N1繞于磁導計磁軛上，測量試樣最小長度100mm，最主要區別在于產生磁場強度大小不同。因條形、棒狀、片狀試樣無法自身形成閉合磁路，需將試樣夾在磁導計兩塊磁軛之間，形成閉合磁路。A類磁辱計 B類磁導計 試樣2.1軟磁磁性能直流測量原理軟磁磁性能直流特性，主要測量磁場強度H和磁通密度B，且B=u『+J，可繪制出基本B-H或B-J磁化曲線和磁滯回線，從而計算出飽和磁感應強度Bs、剩磁Br、矯頑力％、起始磁導率叫、最大磁導率^m等靜態磁特性參數。a）磁場強度H測量勵磁電源對磁化線圈N1進行勵磁，產生磁場強度H，可由安培環路定律計算得到（安培環路定理如下圖），環樣法可根據安培環路定理直接計算H，磁導計法需在試樣上外接H線圈測量。

b）磁通密度B測量AB:磁通積分器示值AB:磁通密度變化信通過磁通積分器與次級繞組N2連接，讀取磁通積分器示值，并計算得出磁通密度的變化值。環樣測量方法如下圖，磁導計法需外接AB:磁通積分器示值AB:磁通密度變化信△ （Ksae）/（N.A）KB:磁通積分器校準常數A:環樣撞截面積磁通密度測量示意2.2軟磁磁性能直流測量步驟軟磁磁性能直流特性測量，依據GB/T13012-2008《軟磁材料直流磁性能的測量方法》，步驟如下：a） 試樣退磁，從磁場強度不小于5KA/m開始，反復換向，并逐漸降低退磁場；b） 校準測量磁場強度H和磁通密度B或磁極化強度J的磁通積分器；c） 調節穩定輸出直流源大小，從零開始增大磁化電流，直至產生最大磁場強度的電流值，繪制出正常的B-H或B-J磁化曲線；d） 慢慢減小電流至零，變向，再增大至其最大負值，回調至零，再變相并增大至最大值，繪制去完整的B-H或B-J磁滯回線。e） 通過軟件X-Y記錄及分析，繪制完整的B-H或B-J磁化曲線和磁滯回線，并得到飽和磁感應強度8$、剩磁Br、矯頑力*、起始磁導率叫、最大磁導率皿等靜態磁特性參數。軟磁磁性能測量結果3、典型軟磁磁性能直流測量裝置軟磁磁性能直流測量數據的重復性、一致性、可比性和準確度，以及磁參量溯源至電學基本量的能力，是評估軟磁磁性能直流測量設備優劣的關鍵指標。經對國內生產制造商綜合能力對比，長沙天恒測控技術有限公司各方面表現突出，且軟磁磁性能直流測量系列產品完善。特別是TD8220