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《大學(xué)物理設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)_軟磁材料靜態(tài)磁特性的測(cè)定》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、大學(xué)物理設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)_軟磁材料靜態(tài)磁特性的測(cè)定1軟磁材料靜態(tài)磁特性的測(cè)定實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思源1203孫傳昊122740781一、實(shí)驗(yàn)任務(wù)首先要學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的基本內(nèi)容、基本的類型以及一般的程序，以此為基礎(chǔ)掌握設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的一般步驟。設(shè)計(jì)測(cè)定軟磁材料靜態(tài)特性的實(shí)驗(yàn)，掌握沖擊電流計(jì)的工作原理、結(jié)構(gòu)及特性。利用實(shí)驗(yàn)室所提供的器材測(cè)量沖擊電流計(jì)的沖擊常數(shù)，并利用沖擊電流計(jì)來(lái)測(cè)量軟磁材料的靜態(tài)特性。二、實(shí)驗(yàn)要求要求對(duì)沖擊電流計(jì)的結(jié)構(gòu)、工作原理有充足的認(rèn)識(shí)，這是做好用沖擊電流計(jì)測(cè)量軟磁靜態(tài)特性實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)，同時(shí)要知曉沖擊電流計(jì)的沖積常數(shù)的測(cè)量方法，設(shè)計(jì)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)電路來(lái)測(cè)量。設(shè)計(jì)電路利
2、用沖擊電流計(jì)測(cè)量并繪制出軟磁材料的靜態(tài)磁特性曲線。三、實(shí)驗(yàn)方案1、物理模型的比較與選擇在各種電器的鐵芯中軟磁材料大多形成閉合磁路，所以采用閉合樣品進(jìn)行測(cè)量與實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)合符合最好，同時(shí)也可以消除退磁場(chǎng)帶來(lái)的影響。常見的閉合磁路的環(huán)狀樣品形狀如圖所示。閉合環(huán)路樣品在環(huán)路樣品上繞N1匝初級(jí)線圈和N2匝次級(jí)線圈。初級(jí)線圈里通過(guò)電流i1,在磁環(huán)中產(chǎn)生磁場(chǎng)，其場(chǎng)強(qiáng)：lH?N1i1N1?u1lR1l，是樣品的平均長(zhǎng)度，R1是與初級(jí)線圈串聯(lián)的電阻，u1是R1兩端的電壓。電路圖如下：2測(cè)量螺繞環(huán)的參考電路進(jìn)行軟磁的靜態(tài)測(cè)量，電流由直流電源來(lái)提供。樣品被磁化后，進(jìn)而在測(cè)量線圈中
3、產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。設(shè)在測(cè)量線圈中產(chǎn)生的磁場(chǎng)垂直于匝數(shù)為N2，截面積為S的測(cè)量線圈的截面。當(dāng)勵(lì)磁電流有一突然變化時(shí)（由I—>0），磁感應(yīng)強(qiáng)度由B變?yōu)?，則，d?N2SdB?????N2dtRdt通過(guò)測(cè)量線圈的電流為N2SdB??i?RRdt通過(guò)線圈的電量為3?N2Sq??idt??RN2SB?BdB?R0Rcbn得到B=。若勵(lì)磁電流由I變?yōu)?I，則磁感應(yīng)強(qiáng)度由B變?yōu)?B。此N2S時(shí)RcbnB=2N2S總電阻。沖積常數(shù)的測(cè)量:；其中cb為沖擊電流計(jì)的沖積常數(shù)，n為電流計(jì)上光標(biāo)的最大偏轉(zhuǎn)格數(shù),R是回路的cb的的測(cè)量也可以采用沖擊法，通過(guò)換向開關(guān)使互感器原邊電流
4、由+I變?yōu)?I，同樣可得：q’=最后可得：??0i'dt????0MdI2IM?dt?RdtR;2MICb?Rn';M為標(biāo)準(zhǔn)互感器的互感系數(shù)，n’為K倒向Y時(shí)沖擊電流計(jì)的最大偏格數(shù)，R是回路的總電阻。2、實(shí)驗(yàn)方法的比較與選擇（1）沖擊法:沖擊法主要用于測(cè)量在直流情況下的軟磁的靜態(tài)磁特性。在開始測(cè)量之前，要進(jìn)行退磁，用于消除在試樣中可能存在著的剩磁。為此，應(yīng)把檢流計(jì)的短路電鍵閉合，是檢流計(jì)中沒有電流通過(guò)，在磁化繞組里通以電流，其大小應(yīng)使作用在試樣上的磁場(chǎng)強(qiáng)度H比測(cè)量時(shí)所需要的最大值略大一點(diǎn)。然后慢慢的減小磁化電流并把開關(guān)S不斷調(diào)節(jié)，以使在電流減
5、少區(qū)間內(nèi)有盡可能多的磁化電流循環(huán)通過(guò)式樣。去磁后，就可以開始測(cè)定磁化曲線，把開關(guān)S合上后，此時(shí)式樣中感應(yīng)強(qiáng)度有一個(gè)增量，在沖擊電流計(jì)上有一個(gè)偏轉(zhuǎn)，從而可以計(jì)算出相應(yīng)的H1.B1。通過(guò)改變磁化電路的電阻逐漸增加磁化電流。如：增加電流后，使磁場(chǎng)強(qiáng)度增加到H2，并根據(jù)所觀察到的檢流計(jì)的沖程確定出磁感應(yīng)強(qiáng)度相應(yīng)的增加量?B，則與4H2對(duì)應(yīng)的B2=H1+?B，直到得到H的最大值為止。即可繪制出B-H曲線。為求得試樣的磁滯回線，在測(cè)定B-H圖線的過(guò)程中，當(dāng)獲得最大的H值時(shí)，通過(guò)改變磁化電路電阻使磁化電流逐漸減小到零。勵(lì)磁電流減小到零后，又把電流反向開關(guān)倒向，以獲得負(fù)的H
6、值，在此以后，當(dāng)H達(dá)到負(fù)的最大值后，在減小磁化電流，使勵(lì)磁電流減小到零，然后在把反向開關(guān)倒向，再使H從零增加到最大值。至此整個(gè)磁滯回線的測(cè)量工作結(jié)束。（2）示波器法：示波器主要用于測(cè)量在交流的情況下的軟磁的磁特性。磁性材料在交流磁場(chǎng)下的特性比起直流特性要復(fù)雜得多。這是由于渦流和磁滯造成的。在交流情況下的特點(diǎn)是用種種方法測(cè)得的磁性參數(shù)都不再象直流情況下那樣僅僅取決于被測(cè)材料本身的磁性，而與材料的厚度、試樣的尺寸以及測(cè)量時(shí)磁化電源頻率等因素有關(guān)。由取樣電阻取出的與磁化電流（即磁場(chǎng)強(qiáng)度）有關(guān)的信號(hào)，加到示波器的X軸上;取自測(cè)量線圈的磁通密度信號(hào),經(jīng)積分器加到示波器
7、的Y軸。此時(shí),可在示波器的熒光屏上展示出材料試樣的動(dòng)態(tài)磁特性回線。此回線反映在材料中存在磁滯與渦流效應(yīng)時(shí)的磁特性。（3）電子積分法：采用RC積分法，通過(guò)自動(dòng)記錄磁通隨磁場(chǎng)的變化，描繪磁滯回線，然后，由飽和磁滯回線求取BS、Br、Hc?；驹黼娐芬妶D。5G——?jiǎng)?lì)磁電源；GX——磁滯回線及BS、Br、HC的記L——被測(cè)樣品；UB——A1放大器輸出電壓；A1——B通道高增益放大器；RH——電流取樣無(wú)電抗電阻；UR——電阻RH上電壓；UH——A2放大器輸出電壓；A2——H通道高增益放大器；錄（顯示）器。N1——樣品測(cè)試線圈初級(jí)繞組；N2——樣品測(cè)試線圈次級(jí)繞組；R
8、——無(wú)電抗電阻；C——電容；UC——電容C上電壓；d
