二、软磁材料直流磁参数的定义和解释

1、初始磁导率μi：定义当励磁场强H接近无限小时，材料的磁感应B与励磁场强H的比值。它是判断磁性材料一个非常重要的技术指标。要求测试数据在材料的瑞利区范围内完成。常用的磁性材料瑞利区范围见下表：

电工纯铁	电工硅钢	铁氧体	坡莫合金	非晶及纳米晶
∠0.01 Oe	∠0.06 Oe	∠0.04 Oe	∠0.01 Oe	∠0.001 Oe

 

对于高镍合金材料，在很低的磁场作用下，磁导率表现出明显的非线性，不能满足瑞利区的规律。一般情况下，采用可以测量但不是真实的μi来给出接近的初始磁导率。各国家对磁场的规定如下表：

日本	俄罗斯	美国	中国	国家冶金部
∠0.005 Oe	∠0.005 Oe	20Gs对应的H	∠0.001 Oe	∠0.002 Oe

 

2、磁导率μm：取对应Bi/Hi的值，作为材料的磁导率。理论上讲采用采用冲击法进行测量，测试点越多，测试步进越小，测试的材料磁导率越真实。

 

3、饱和磁感应强度Bs：指材料在励磁场强Hi达到一定强度后，材料的磁感应强度Bi不再发生变化，将所对应的磁感应强度定义为材料的饱和磁感应强度Bs。对于不同的材料，饱和磁感应强度Bs不同，目前现有的软磁材料一般在2.5T以下。

 

4、剩磁Br：将材料进行饱和磁化后，撤除所施加的外场H（H=0时），样品仍然有一个剩余磁感应强度，我们定义此时的剩余磁感应强度为材料的剩磁。

 

5、矫顽力Hc：材料在饱和磁化后，撤除励磁场强材料退到剩磁Br点，这时候施加反向的励磁磁场，是材料的磁感应强度达到零，所施加的方向励磁磁场H，我们定义为材料的矫顽力Hc。

 

三、装置硬件与软件的说明

1、FE-2010SD软磁直流测量装置主机：包含程控测试电源和自动切换量程的磁通计。

1）、程控励磁电源：输入电源：200V±20V，5A；输出功率：±50V/10A；电流控制量程：1mA～10A自动切换量程，并自带样品退磁功能。电流输出：0.1%，稳定性：0.05%。

    2)、磁通计：0.25mWb～20mWb自动切换量程，小灵敏度：0.05μWb(冲击法)。

 2、AD/DA数据采集卡：16Bit±1/2LSB，转换：0.03%。

 3、纯铁标准样品，用于对设备进行校验。

 4、联想品牌计算机和HP激光打印机。

5、测试软件：运行于WIN9X/ME/NT/2K/XP等操作系统下，有数据库功能。操作简单，可直接输出测试数据表格，也可生成初始磁化曲线、磁滞回线。

 6、根据国标，已经将常见的环形、EE形、EI形、双园孔型等做在样品库中，用户只需要直接输入样品的外观几何尺寸，软件根据标准直接换算材料的有效磁路长度Le和有效面积Ae。

 

 

 

四、测试方法的选择

    本装置有两种测试方法供用户选择，测试方法分别为：冲击法和扫描法。一般情况下，对于材料进行精准测量，推荐使用冲击法；扫描法一般推荐在快速测量Hc相对较大的材料检验中使用。

 

五、测试样品的准备和操作过程

1、标准样品的制备：国标要求在测量时，使用标准样品。对标准样品的要求，仪环形样品为例一般要求为壁厚W为材料直径D的1/6以内。用户可以根据实际情况进行样品的准备和制作。

2、所加工的样品采用热处里进行材料软化。

3、经过热处理后的样品，可以直接进行测试，不需要退磁，测试完成后，需要重复测试，测试前可以采用我们设备的自动消磁功能，对材料进行交流退磁。

4、测试前对样品绕线的计算和操作：

1）、开机进入测试程序，选择所测试样品的形状，根据要求的几何尺寸进行测量，并填入相关表格中。

2）、然后点击“其它”，程序自动计算出材料的有效磁路长度Le和有效截面积Ae。

   3）、熟悉材料测试要求H的测试员，自己可以根据所配电源的实际情况，按输出电流来确定所绕的励磁初级的匝数，计算公式为H=NI/Le，为方便操作，软件也添加了自动计算功能，用户只需要输入匝数，软件将给出励磁的场强Hs，用户根据情况进行调整。

  4）、绕线要求内圈为次级感应线圈，初级为外层，这样可以避免由于空气磁通的影响，造成测试数据的误差。内层线圈与测试样品之间要进行绝缘处里，采用软布对样品进行包裹后在进行绕线。次级感应线圈和初级励磁线圈之间也采用同样的方法进行处里。

  5）、样品准备完成后，将样品的初级和次级分别接在装置的测试夹上，注意将漆包线的线头清理干净，确保与镀金测试夹良好接触。

  6）、设定所测试条件

       ·初始磁导率励磁场强Hi；

·步进系数dB；

·励磁磁场Hm（此功能为锁定Hm测量）；

·磁感应强度Bm（此功能为锁定Bm测量）；

·选择采用冲击法或扫描法进行测量，并设定冲击间隔时间Tsw,对于磁滞较大的样品，时间间隔选择长一点，测试B值更准确；

·选择测试相关的参数：磁化曲线、磁滞回线、以及磁特性参数等。

    7）、填写测试样品的编号、材料类型、环境温度湿度和测试日期，以及测试人员姓名等。

    8）、参数设置完成，进行测试。

 

六、测试过程中的注意事项

1、先开启测试软件，进入测试程序，然后开启测试电源。

2、点击“测试”，系统进入计算机控制状态，会先提示用户是否采用电源对样品进行“退磁”处理，一般选择退磁处理。

3、退磁处理完成后，直接开始进行测试，采用扫描法进行测试，速度比较快，大约在60秒内完成测试，一般推荐在样品比较多的情况下对材料进行比较基本的测量。如需要进行准确的测量，请用户选择采用冲击法进行测试。

4、采用“冲击法”测量，测试过程比较缓慢，整个过程在冲击间隔时间Tsw设定为2秒的情况下，大约需要10分钟，软件屏幕自动显示冲击过程中电流I与磁感B的变化。如出现测试过程超过20分钟，请用户检查输入参数，并进行修改。

5、测试完成后，所选中的测试参数数据将直接填写在表格区中。用户可选择是否对数据进行保存。

6、用户可以通过点击“测试波形”、“磁滞回线”、“磁化曲线”等进行页面切换，有必要打印的可选择所显示的界面进行打印。

7、测试完成后，先关电源，再退出测试程序。