專利名稱：軟磁材料特性的測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測量裝置，特別是一種采用靜態(tài)法對(duì)軟磁材料特性進(jìn)行測量的裝置。
背景技術(shù)：
在目前的物理實(shí)驗(yàn)中，磁性材料特性的測量一般采用三種方法，即“沖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(dòng)態(tài)磁滯回線”(見北京大學(xué)出版社出版發(fā)行，由謝慧瑗等著的《普通物理實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)》)。
“沖擊電流法”，是脈沖電流通過沖擊電流計(jì)，產(chǎn)生相應(yīng)的偏轉(zhuǎn)角度，該偏轉(zhuǎn)角度與磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化ΔB成正比。但是，當(dāng)磁化電流較小時(shí)，沖擊電流計(jì)偏轉(zhuǎn)很小，不宜測準(zhǔn)數(shù)據(jù)；沖擊電流計(jì)不容易調(diào)節(jié)；磁化電流一般不能連續(xù)改變，記錄數(shù)據(jù)不方便，不能直觀顯示測量曲線。雖然可以逐點(diǎn)測量，但是記錄和處理數(shù)據(jù)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(jì)、伏特計(jì)測量。但相對(duì)來說，準(zhǔn)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(diǎn)測量。
“示波器測定樣品的動(dòng)態(tài)磁滯回線”，利用簡單的取樣電路，在示波器上顯示動(dòng)態(tài)磁滯回線。但數(shù)據(jù)不易準(zhǔn)確記錄，準(zhǔn)確性不高，也不能逐點(diǎn)測量。

發(fā)明內(nèi)容
1、發(fā)明目的本發(fā)明的目的是提供一種能逐點(diǎn)進(jìn)行測量、測量精度高、數(shù)據(jù)記錄和傳送方便的軟磁材料特性的測量裝置。
2、技術(shù)方案本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)在閉合環(huán)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(guān)或繼電器控制電流方向的可調(diào)直流電源串聯(lián)構(gòu)成磁化回路，探測線圈與電子積分器構(gòu)成測量磁感應(yīng)強(qiáng)度B的回路。取樣電阻兩端和電子積分器輸出端與信號(hào)調(diào)理模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路連接，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸出端通過計(jì)算機(jī)的并口或接口卡與計(jì)算機(jī)連接。
本發(fā)明的工作原理是磁化回路中采用直流可調(diào)電源提供磁化電流，磁化電流的方向可以通過換向開關(guān)或繼電器改變。磁化電流的大小，通過可調(diào)電源和可變電阻連續(xù)逐步改變。磁化回路中的采樣電壓與磁場強(qiáng)度H對(duì)應(yīng)。測量回路中的電子積分器輸出電壓與磁感應(yīng)強(qiáng)度B對(duì)應(yīng)，通過與標(biāo)準(zhǔn)樣品對(duì)照，可以換算出有關(guān)參數(shù)。與H、B對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)，被接到信號(hào)調(diào)理模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路中，經(jīng)過放大、數(shù)字化處理后，通過計(jì)算機(jī)并口或?qū)Ｓ玫慕涌诳?，連接到計(jì)算機(jī)上，進(jìn)而在計(jì)算機(jī)上實(shí)時(shí)顯示測量曲線和測量數(shù)據(jù)。
使用本發(fā)明對(duì)軟磁材料特性進(jìn)行測量的方法是一種靜態(tài)法，與現(xiàn)行的動(dòng)態(tài)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(gè)過程中，極其緩慢地調(diào)節(jié)磁化電流，由計(jì)算機(jī)同步描繪B-H的曲線，因而測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。
3、有益效果本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)穩(wěn)定，重復(fù)性好；能方便完整地繪制出磁滯回線、磁化曲線，便于仔細(xì)觀察磁化過程；實(shí)驗(yàn)設(shè)備緊湊，操作使用方便；具有微機(jī)接口，方便數(shù)據(jù)記錄和傳送。
四

附圖是本發(fā)明的電路原理圖。
五具體實(shí)施例方式
如圖所示，環(huán)形軟磁材料為所測量的樣品A，其外徑60mm、內(nèi)徑45mm，在樣品A上均勻繞有匝數(shù)為N1的磁化線圈和匝數(shù)為N2探測線圈(其線圈匝數(shù)均為100)。在磁化回路中，包括可調(diào)直流電源E、繼電器K1、采樣電阻R0、可變電阻Rh和樣品選擇開關(guān)K2，其中采樣電阻R0為1Ω，可變電阻Rh為5Ω。磁化電流最大控制在3A。在測量回路中，包括電阻R、電容C、電子積分器EI和電子積分器復(fù)位開關(guān)K3，其中R＝10KΩ，C＝10μf。M為標(biāo)準(zhǔn)互感器，用于系統(tǒng)定標(biāo)。從采樣電阻R0兩端出來的信號(hào)UX和從電子積分器EI輸出的信號(hào)U0進(jìn)入信號(hào)調(diào)理模塊，其中與B對(duì)應(yīng)的信號(hào)被放大10～100倍。信號(hào)經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換電路后，通過并口接入計(jì)算機(jī)。本裝置中還設(shè)有保護(hù)裝置，當(dāng)磁化電流大于2.5A，持續(xù)時(shí)間超過一定時(shí)間時(shí)，該裝置自動(dòng)切斷電源。
權(quán)利要求
1.一種軟磁材料特性的測量裝置，包括閉合環(huán)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(guān)或繼電器k1控制電流方向的電源E串聯(lián)構(gòu)成磁化回路，探測線圈N2與電子積分器EI構(gòu)成測量回路，其特征在于取樣電阻R0的兩端和電子積分器EI的輸出端與信號(hào)調(diào)理模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路連接，轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)通過計(jì)算機(jī)的并口或接口卡與計(jì)算機(jī)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟磁材料特性的測量裝置，其特征在于所述電源E為可調(diào)直流電源。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種測量軟磁材料特性的實(shí)驗(yàn)裝置，它包括閉合環(huán)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(guān)或繼電器控制的可調(diào)直流電源串聯(lián)構(gòu)成磁化回路，探測線圈與電子積分器構(gòu)成測量回路。取樣電阻兩端和電子積分器輸出端與信號(hào)調(diào)理模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路連接，轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)通過計(jì)算機(jī)的并口或接口卡與計(jì)算機(jī)連接。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)穩(wěn)定，重復(fù)性好；能方便完整地繪制出磁滯回線、磁化曲線，便于仔細(xì)觀察磁化過程；實(shí)驗(yàn)設(shè)備緊湊，操作使用方便；具有微機(jī)接口，方便數(shù)據(jù)記錄和傳送。
文檔編號(hào)G01R33/12GK1456901SQ0313181
公開日2003年11月19日 申請(qǐng)日期2003年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月9日
發(fā)明者于瑤, 胡立群, 江宏建, 潘元?jiǎng)?申請(qǐng)人:南京大學(xué)