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一、FE-2100SD軟磁材料直流磁性能測量裝置功能簡介:
FE-2010SD軟磁材料直流測量系統(tǒng),自動測量軟磁材料在靜態(tài)(直流)條件下的基本磁化曲線和磁滯回線,準(zhǔn)確測量起始磁導(dǎo)率μi、*大磁導(dǎo)率μm、飽和磁感應(yīng)強度Bs、剩磁Br、矯頑力Hc和磁滯損耗Pu等靜態(tài)磁特性參數(shù)。產(chǎn)品符合GB/T13012、IEC60404-4以及GJB 937-1990的規(guī)定。
測試系統(tǒng)依照沖擊法的測量原理,采用計算機控制技術(shù)和A/D、D/A相結(jié)合,以電子積分器取代傳統(tǒng)沖擊檢流計,實現(xiàn)在微機控制下的模擬沖擊法測量磁化曲線和磁滯回線,獲得國家發(fā)明磚利,完全消除經(jīng)典沖擊法中因使用沖擊檢流計所帶來的非瞬時性誤差,保證了測試參數(shù)的重復(fù)性和唯*性。
二、FE-2100SD軟磁材料直流磁性能測量裝置技術(shù)指標(biāo):
主要參數(shù)不確定度/重復(fù)性(按IEC60404-4標(biāo)準(zhǔn)對環(huán)形樣品試樣測量)
測試參數(shù) |
Bs (%) |
Br (%) |
Hc (%) |
μ m (%) |
μ i (%) |
不確定度(k = 2) |
1 .0 |
1 .0 |
1.5 |
2.0 |
5.0 |
重復(fù)性(恒溫) |
± 0.3 |
± 0.3 |
± 0.3 |
±0.5 |
± 2.0 |
FE-2100SD軟磁材料直流磁性能測量裝置其他說明:
1、測量范圍:飽和磁感應(yīng)強度Bs:0.1T~3T (實際與材料相關(guān),與設(shè)備沒有相關(guān)性);
2、剩磁Br:0.05T~2.5T(實際與材料相關(guān),與設(shè)備沒有相關(guān)性);
3、矯頑力Hc:0.5A/m~800A/m (實際與材料相關(guān),與設(shè)備沒有相關(guān)性);
4、*大磁導(dǎo)率um:0.1mH/m~10000mH/m(實際與材料相關(guān),與設(shè)備沒有相關(guān)性);
5、起始磁導(dǎo)率u0:0.01mH/m~100mH/m(實際與材料相關(guān),與設(shè)備沒有相關(guān)性);
6*、設(shè)備滿足標(biāo)準(zhǔn)GB/T13012磁環(huán)超飽和條件下測試,Hs可以達到30kA/m(直徑40mm圓環(huán));
7*、設(shè)備滿足高分辨率測量,坡莫合金樣品*小鎖定Hs測試磁滯回線可達5A/m。
三、FE-2100SD軟磁材料直流磁性能測量裝置配置說明:
產(chǎn)品名稱 |
FE-2100SD |
電源輸入 |
220V ± 10%, 5A, 50Hz |
輸出功率 |
500VA |
輸出電壓 |
-50V~+50V |
輸出電流 |
0.01mA ~ 10A,準(zhǔn)確度:0.1%(當(dāng)前量程) |
電流輸出量程 |
1mA, 2mA, 5mA, 10mA, 20mA, 50mA, 100mA, 200mA, 500mA,1A,2A, 5A, 10A共 十三檔自動量程。 |
電流穩(wěn)定性 |
優(yōu)于0.05%/min |
磁通量程 |
0.25, 0.5, 1, 2, 5, 10, 20 mWb共七檔自動量程 |
磁通分辨率 |
0.05 μWb (沖擊法), 0.1 μWb (掃描法) |
磁通計控制漂移 |
1uWb/分鐘±0.05%(當(dāng)前量程) |
AD/DA卡 |
AD:16bit,DA:16bit,采樣速率: |
測試樣品范圍 |
0.2g~20kg(非晶樣品) |
螺線管 |
直徑50mm,長度600mm,磁場范圍:0~32kA/m |
測試感應(yīng)線圈 |
匝比(100:100)適合測試導(dǎo)磁材料和匝比(3000:3000)適合測試弱磁材料 |
四、軟件功能(Win7版)
1、自動完成數(shù)據(jù)計算,自動校正量程系數(shù)。
2、文件系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)庫格式,可直接打印或輸出測試結(jié)果到 Excel表格中。
3、文件管理功能強大。具有自動保存數(shù)據(jù),刪除數(shù)據(jù),**全部數(shù)據(jù)等功能。
4、數(shù)據(jù)文件中包含完整的采樣數(shù)據(jù)、樣品參數(shù)和儀器參數(shù),文件采用文本格式,可方便地輸入到其它軟件中。
5、顯示I(t)、B(t)采樣波形和B(H)磁滯回線。
6、可顯示B(H)磁滯回線簇、B(H)磁化曲線、μ(H)磁導(dǎo)率曲線。
7、支持各種型號的打印機,測試報告與打印機紙張**匹配。
8、具有打印預(yù)覽的功能,可方便地調(diào)整測試報告的大小和邊距。
9、可直接打印測試報告,或?qū)y試報告生成JPG圖片文件。
10、可直接通過E-mail發(fā)送JPG圖片文件,或?qū)?/span>JPG圖片文件保存到磁盤。
11、測試報告包含完整的曲線圖、測試結(jié)果、測試條件和樣品參數(shù)
12、可采用中、英文格式,可方便添加用戶標(biāo)志和企業(yè)名稱。
附件二: FE-2100SD軟磁材料直流自動測量系統(tǒng)
較國內(nèi)外同行提高部分:磁通計漂移控制技術(shù)優(yōu)越,為測試重復(fù)性和微型器件的測試提供保證;
測試軟件(中英文):自主知識產(chǎn)權(quán)FE-2100測試軟件采用C#編寫,兼容Windows 2000/XP,滿足Win7;
溯源準(zhǔn)確性:Permagraph C (Magnet-Physik Dr.Steingroever Gmbh);
升級兼容性:華鳴儀器聯(lián)合中國計量科學(xué)研究院完成軟磁材料基本磁滯回線測量的開發(fā),滿足所有軟磁材料測試磁化曲線和磁滯回線均采用模擬沖擊法測量,保證測試數(shù)據(jù)d的重復(fù)性和唯壹性。
一、測試界面:磁滯回線和磁化曲線測試
2、磁化曲線和磁導(dǎo)率曲線
二、重復(fù)性實際測試數(shù)據(jù)(沖擊波形周期0.5s)
樣品編號 |
μi(k) |
μm(k) |
Bs(kGs) |
Br(kGs) |
Hc(A/m) |
Hs(A/m) |
FB35 2-3 |
0.3248 |
2.671 |
4.283 |
3.484 |
52.49 |
1200 |
FB35 2-3 |
0.3222 |
2.67 |
4.286 |
3.484 |
52.51 |
1200 |
FB35 2-3 |
0.3301 |
2.668 |
4.286 |
3.486 |
52.57 |
1200 |
FB35 2-3 |
0.3277 |
2.668 |
4.288 |
3.489 |
52.58 |
1200 |
FB35 2-3 |
0.3248 |
2.667 |
4.288 |
3.488 |
52.62 |
1200 |
FB35 2-3 |
0.3245 |
2.665 |
4.289 |
3.49 |
52.65 |
1201 |
FB35 2-3 |
0.3333 |
2.661 |
4.29 |
3.489 |
52.67 |
1200 |
FB35 2-3 |
0.325 |
2.657 |
4.288 |
3.489 |
52.69 |
1200 |
平均值 |
0.32655 |
2.665875 |
4.28725 |
3.487375 |
52.5975 |
1200.125 |
*大值 |
0.3333 |
2.671 |
4.29 |
3.49 |
52.69 |
1201 |
*小值 |
0.3222 |
2.657 |
4.283 |
3.484 |
52.49 |
1200 |
*大正偏% |
2.067065 |
0.192245 |
0.064144 |
0.075272 |
0.175864 |
0.072909 |
*大負偏% |
-1.33211 |
-0.33291 |
-0.09913 |
-0.09678 |
-0.20438 |
-0.01042 |
三、測試設(shè)備參考圖片
四、測試報告樣張:
附件三
不同沖擊時間寬度下材料的直流特性參數(shù)的測試分析
華鳴儀器是目前*一從事該項工作研究的企業(yè),并聯(lián)合中國計量科學(xué)研究院瞿老師提出“軟磁材料基本磁滯回線”的定義并就測試方法申報磚利,避免在磁化過程中渦流對磁化的作用,測量到的磁滯回線受到磁化頻率和磁場波形(諧波)的影響產(chǎn)生畸變,從而使測量結(jié)果失去唯壹性,*一性是磁性材料測量結(jié)果可比性和準(zhǔn)確度的基礎(chǔ)。后期將對相關(guān)設(shè)備進行軟件升級。以后裝置中計算機將變?yōu)樽詫W(xué)習(xí)、自適應(yīng)材料建立沖擊波形,目前設(shè)備通過人員培訓(xùn)實現(xiàn)該功能。
案例說明(即使采用模擬沖擊法,不考慮材料的特性來確定沖擊時間也是不能保證測試數(shù)據(jù)的唯壹性的):
公司進行了軟磁鐵氧體、非晶、精密合金、電工純鐵、硅鋼等樣品實驗,不同材料需要控制不同的時
間周期,才能滿足同時磁滯回線的唯壹性,同時保證Hc可靠性。
1、測試樣品材料:DT4電工純鐵;
2、樣品參數(shù):Le=112.2mm,Ae=20.32mm2,Ve=2.279cm3,We=17.75g;
3、勵磁繞組:N1=99匝,感應(yīng)繞組N2=21匝;
4、鎖定Hs=6000A/m條件。
5、測試結(jié)果(采用沖擊法進行磁滯回線測試)
編號 |
Bs(T) |
Br(T) |
Hc(A/m) |
Hs(A/m) |
時間(S) |
1 |
1.721 |
0.6767 |
97.22 |
6000 |
0.1 |
2 |
1.721 |
0.677 |
95.65 |
6001 |
0.2 |
3 |
1.721 |
0.6772 |
94.91 |
6000 |
0.3 |
4 |
1.721 |
0.677 |
93.94 |
6000 |
0.4 |
5 |
1.721 |
0.677 |
93.46 |
6000 |
0.5 |
6 |
1.721 |
0.678 |
93.03 |
6001 |
0.6 |
7 |
1.721 |
0.6768 |
92.93 |
6000 |
0.7 |
8 |
1.721 |
0.6767 |
92.7 |
6000 |
0.8 |
9 |
1.721 |
0.6768 |
92.59 |
6001 |
0.9 |
10 |
1.721 |
0.6768 |
92.09 |
6000 |
1.0 |
11 |
1.721 |
0.6775 |
91.99 |
5995 |
1.5 |
12 |
1.722 |
0.6778 |
91.92 |
6001 |
2.0 |
平均值 |
1.72108 |
0.67711 |
93.536 |
5999.92 |
|
*大值 |
1.722 |
0.678 |
97.22 |
6001 |
|
*小值 |
1.721 |
0.6767 |
91.92 |
5995 |
|
標(biāo)準(zhǔn)偏差 |
0.0005 |
0.00065 |
2.56 |
3 |
|
相對偏差 |
0.058% |
0.192% |
5.662% |
0.1% |
|
結(jié)論:
從測試結(jié)果中可以看出,DT4電工純鐵材料,只有當(dāng)沖擊時間達到1秒以后,材料的Hc變化才趨于緩慢,考慮設(shè)備測試重復(fù)性為0.3%,認(rèn)可測試的準(zhǔn)確性。從測試數(shù)據(jù)中同時可以看出,Bs和Br對沖擊時間是不敏感的,在只需要進行對該兩項參數(shù)進行測試時,可不考慮影響,加快測試速度,提高測試效率。
相關(guān)測試論文見《金屬功能材料》第五期,
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