霍爾法測磁滯回線.doc

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1、霍爾法測磁滯回線一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙?、掌握霍爾法測量磁滯回線的原理及操作方法2、測量Cr12模具鋼的磁滯回線3、計(jì)算鐵磁材料的性能參數(shù)二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備（環(huán)境）及要求實(shí)驗(yàn)儀器如圖4所示，它由直流穩(wěn)流源、交流電壓源、數(shù)字式特斯拉計(jì)（以霍爾傳感器為探測器，并有螺旋裝置移動(dòng)）、待測環(huán)形磁性材料，上面繞有2000匝線圈，樣品的截面為2.00cm×2.00cm間隙為0.2cm，和雙刀雙擲開關(guān)等。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟㈠實(shí)驗(yàn)原理磁滯回線的測量在待測的鐵磁材料樣品上繞上一組磁化線圈，環(huán)形樣品的磁路中開極窄均勻氣隙，在磁化線圈中，在對(duì)最大值磁

2、化電流Im磁鍛煉基礎(chǔ)上，Il值的磁化而對(duì)應(yīng)每個(gè)磁化電流Ik值，用特斯拉計(jì)測量氣隙均勻磁場區(qū)中間部位的磁感應(yīng)強(qiáng)度B，既能得到該磁性材料的磁滯回線，如圖E18-1D的QRQ′R′Q,組成的曲線為磁滯回線。OA曲線為材料初始化曲線。對(duì)于一定大小的回線，磁場化電流最大值設(shè)為Im，對(duì)于每個(gè)不同的Ik值，使樣品反復(fù)的磁化，可以得到一族磁滯回線，如圖E3所示，把個(gè)磁滯回線的頂點(diǎn)及坐標(biāo)原點(diǎn)O連接起來，得到的曲線稱為基本磁化曲線。為了得到一個(gè)對(duì)稱而穩(wěn)定的磁滯回線，必須對(duì)樣品進(jìn)行反復(fù)的磁化，即“磁鍛煉”這可以采取保持磁化電流Ik大小不變

3、的情況下，利用電路中的換向開關(guān)使電流方向不斷改變的方法來達(dá)到目的。在測量基本磁化曲線時(shí)，對(duì)每一個(gè)磁化電流Ik，必須進(jìn)行磁場鍛煉，由此測到的磁感應(yīng)強(qiáng)度B和磁場化曲線H之間的關(guān)系曲線和起始磁化曲線是不同的。測量基本磁場化曲線或起始磁化曲線都必須由原始狀態(tài)H=0和B=0開始，因此測量前必須對(duì)待測樣品進(jìn)行退磁，以消除剩磁。在環(huán)形樣品的磁化線圈中通過的電流為I，則磁化場磁場強(qiáng)度H為H=NI/lN為磁化線圈的匝數(shù)，l為樣品平均磁路長度，（平均磁路長度因樣品而略有不同，經(jīng)實(shí)際測量），H的單位為A/m。為了從間隙中間部位測得樣品的磁

4、感應(yīng)強(qiáng)度B值，根據(jù)一般經(jīng)驗(yàn)，截面方形樣品的常和寬的線度應(yīng)大于或等于間隙寬度8—10倍這樣才能保證間隙中有一個(gè)較大區(qū)域的磁場是均勻的，測到的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的值才代表樣品中磁場在中間部位實(shí)際值。㈡實(shí)驗(yàn)步驟1.用數(shù)字式特斯拉計(jì)測量樣品間隙中剩磁的磁感應(yīng)強(qiáng)度B與位置X的關(guān)系，求得間隙中磁感應(yīng)強(qiáng)度B的均勻區(qū)范圍ΔX值。1.測量樣品的起始磁化曲線，測量前先對(duì)樣品進(jìn)行退磁處理。若磁化電流的不斷反向，且幅度逐漸減小至零，最終使樣品的剩磁為零。如電流由0增至600mA再逐漸減小至0，然后雙向開關(guān)換為反向電流由0增至500mA，再由500

5、mA調(diào)至零，這樣磁化電流不斷反向，最大電流值每次減小100mA，最終將剩磁消除，退磁過程如E18-4所示，然后測量B-H關(guān)系曲線。2.測量模具鋼的磁滯回線前的磁鍛煉。由初始磁化曲線可以得到B增加得十分緩慢時(shí)，磁化線圈通過的電流值Im，然后保持此電流Im不變，把雙向換向開關(guān)來回?fù)軇?dòng)10次進(jìn)行磁鍛煉。（開關(guān)拉動(dòng)時(shí)，應(yīng)使觸點(diǎn)從接觸到斷開時(shí)間長些，這是為什么？磁鍛煉的作用是什么？）3.測量模具鋼的磁滯回線。通過磁化線圈的電流從飽和電流Im開始逐步減小到0，然后雙向換向開關(guān)將電流換向，電流又從0增加到-Im,重復(fù)上述過程，即（

6、Hm,Bm）→(-Hm,-Bm),再從(-Hm,-Bm)→（Hm,Bm）。其中每隔50mA測一組(Ii,Bj)值。由公式1求出Hi值。用作圖紙作模具鋼材料的初始磁化曲線和磁滯回線。記錄模具鋼的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度Bm和矯頑力Hc。四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與數(shù)據(jù)處理1．Cr12磨具鋼的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)I/mAH/(A/m)B/mTI/mAH/(A/m)B/mT000-301-2498.3-256.25070016.3-351-2913.3-308109904.756.1-400-3320-355150.71250.8198-451-3743.3

7、-397201.31670.79153.7-501-4158.3-431.32502075208-550-4565-4563002490263-600-4980-4763502905312-644-5345.2-4894003320354.2-644-5345.2-4894543768.2392-597-4955.1-4835004150418.3-550-4565-477551.14574.13442.3-500-4150-469600.54984.15461.3-445-3693.5-459640.75317.8

8、1474.6-399-3311.7-449640.75317.81474.6-351-2913.3-433.9593.34924.39468.6-300-2490-414.6550.54569.15462.6-250-2075-386.5500.44153.32454.6-201-1668.3-349.8449.43730.02444.8-15