FE-2010SD軟磁直流測量裝置

一、概敘

FD-2010SD適用于測量各種鐵氧體、純鐵、硅鋼、坡莫合金、非晶和納米晶等軟磁材料的起始磁導率μi、最大磁導率μm、飽和磁感應強度Bs、剩磁Br和矯頑力Hc等。依照沖擊法的測量原理，采用計算機控制技術和A/D、D/A相結合，以電子積分器取代傳統的沖擊檢流計，實現微機控制下的模擬沖擊法測量，不僅可以完全消除經典沖擊法中因使用沖擊檢流計所帶來的非瞬時性誤差，而且測量精度高、速度快、重復性好、可消除各種人為因數的影響，為研究材料磁化過程機理提供可靠的依據。整個測試過程自動完成。可繪制基本磁化曲線、磁導率曲線和磁滯回線，可打印多種格式的測試報告。

二、軟磁材料直流磁參數的定義和解釋

1、初始磁導率μi：定義當勵磁場強H接近無限小時，材料的磁感應B與勵磁場強H的比值。它是判斷磁性材料一個非常重要的技術指標。要求測試數據在材料的瑞利區范圍內完成。常用的磁性材料瑞利區范圍見下表：

對于高鎳合金材料，在很低的磁場作用下，磁導率表現出明顯的非線性，不能滿足瑞利區的規律。一般情況下，采用可以測量但不是真實的μi來給出接近的初始磁導率。各國家對磁場的規定如下表：

2、最大磁導率μm：取對應Bi/Hi的最大值，作為材料的最大磁導率。理論上講采用采用沖擊法進行測量，測試點越多，測試步進越小，測試的材料最大磁導率越真實。

3、飽和磁感應強度Bs：指材料在勵磁場強Hi達到一定強度后，材料的磁感應強度Bi不再發生變化，將所對應的磁感應強度定義為材料的飽和磁感應強度Bs。對于不同的材料，飽和磁感應強度Bs不同，目前現有的軟磁材料一般在2.5T以下。

4、剩磁Br：將材料進行飽和磁化后，撤除所施加的外場H（H=0時），樣品仍然有一個剩余磁感應強度，我們定義此時的剩余磁感應強度為材料的剩磁。

5、矯頑力Hc：材料在飽和磁化后，撤除勵磁場強材料退到剩磁Br點，這時候施加反向的勵磁磁場，是材料的磁感應強度達到零，所施加的方向勵磁磁場H，我們定義為材料的矯頑力Hc。

三、裝置硬件與軟件的說明

1、FE-2010SD軟磁直流測量裝置主機：包含程控測試電源和自動切換量程的磁通計。

1）、程控勵磁電源：輸入電源：200V±20V，5A；輸出功率：±50V/10A；電流控制量程：1mA～10A自動切換量程，并自帶樣品退磁功能。電流輸出精度：0.1%，穩定性：0.05%。

    2)、磁通計：0.25mWb～20mWb自動切換量程，最小靈敏度：0.05μWb(沖擊法)。

 2、AD/DA數據采集卡：16Bit±1/2LSB，轉換精度：0.03%。

 3、純鐵標準樣品，用于對設備進行校驗。

 4、聯想品牌計算機和HP激光打印機。

5、測試軟件：運行于WIN9X/ME/NT/2K/XP等操作系統下，有數據庫功能。操作簡單，可直接輸出測試數據表格，也可生成初始磁化曲線、磁滯回線報告。

 6、根據國標，已經將常見的環形、EE形、EI形、雙園孔型等做在樣品庫中，用戶只需要直接輸入樣品的外觀幾何尺寸，軟件根據標準直接換算材料的有效磁路長度Le和有效面積Ae。

四、測試方法的選擇

    本裝置有兩種測試方法供用戶選擇，測試方法分別為：沖擊法和掃描法。一般情況下，對于材料進行精準測量，推薦使用沖擊法；掃描法一般推薦在快速測量Hc相對較大的材料檢驗中使用。

五、測試樣品的準備和操作過程

1、標準樣品的制備：國標要求在精確測量時，最好使用標準樣品。對標準樣品的要求，儀環形樣品為例一般要求為壁厚W為材料直徑D的1/6以內。用戶可以根據實際情況進行樣品的準備和制作。

2、所加工的樣品最好采用熱處里進行材料軟化。

3、經過熱處理后的樣品，可以直接進行測試，不需要退磁，測試完成后，需要重復測試，測試前可以采用我們設備的自動消磁功能，對材料進行交流退磁。

4、測試前對樣品繞線的計算和操作：

1）、開機進入測試程序，選擇所測試樣品的形狀，根據要求的幾何尺寸進行測量，并填入相關表格中。

2）、然后點擊“其它”，程序自動計算出材料的有效磁路長度Le和有效截面積Ae。

   3）、熟悉材料測試要求H的測試員，自己可以根據所配電源的實際情況，按最大輸出電流來確定所繞的勵磁初級的匝數，計算公式為H=NI/Le，為方便操作，軟件也添加了自動計算功能，用戶只需要輸入匝數，軟件將給出最大勵磁的場強Hs，用戶根據情況進行調整。

  4）、繞線要求內圈為次級感應線圈，初級為外層，這樣可以避免由于空氣磁通的影響，造成測試數據的誤差。內層線圈與測試樣品之間要進行絕緣處里，最好采用軟布對樣品進行包裹后在進行繞線。次級感應線圈和初級勵磁線圈之間也采用同樣的方法進行處里。

  5）、樣品準備完成后，將樣品的初級和次級分別接在裝置的測試夾上，注意將漆包線的線頭清理干凈，確保與鍍金測試夾良好接觸。

  6）、設定所測試條件

       ·初始磁導率勵磁場強Hi；

·步進系數dB；

·最大勵磁磁場Hm（此功能為鎖定Hm測量）；

·最大磁感應強度Bm（此功能為鎖定Bm測量）；

·選擇采用沖擊法或掃描法進行測量，并設定沖擊間隔時間Tsw,對于磁滯較大的樣品，時間間隔選擇長一點，測試B值更準確；

·選擇測試相關的參數：磁化曲線、磁滯回線、以及磁特性參數等。

    7）、填寫測試樣品的編號、材料類型、環境溫度濕度和測試日期，以及測試人員姓名等。

    8）、參數設置完成，進行測試。

六、測試過程中的注意事項

1、先開啟測試軟件，進入測試程序，然后開啟測試電源。

2、點擊“測試”，系統進入計算機控制狀態，會先提示用戶是否采用電源對樣品進行“退磁”處理，一般選擇退磁處理。

3、退磁處理完成后，直接開始進行測試，采用掃描法進行測試，速度比較快，大約在60秒內完成測試，一般推薦在樣品比較多的情況下對材料進行比較基本的測量。如需要進行準確的測量，請用戶選擇采用沖擊法進行測試。

4、采用“沖擊法”測量，測試過程比較緩慢，整個過程在沖擊間隔時間Tsw設定為2秒的情況下，大約需要10分鐘，軟件屏幕自動顯示沖擊過程中電流I與磁感B的變化。如出現測試過程超過20分鐘，請用戶檢查輸入參數，并進行修改。

5、測試完成后，所選中的測試參數數據將直接填寫在表格區中。用戶可選擇是否對數據進行保存。

6、用戶可以通過點擊“測試波形”、“磁滯回線”、“磁化曲線”等進行頁面切換，有必要打印的可選擇所顯示的界面進行打印。

7、測試完成后，先關電源，再退出測試程序。

七、測試數據的準確度

1、閉路樣品測量指標

2、開路樣品測量指標：

八、產品外形圖