HT600B-H软磁测量仪说明书

HT600软磁材料磁特性测量仪第4页共10页概述 HT600软磁材料测试仪是由计算机控制主机并接收主机发生的讯号进行数据处理及控制的闭环系统，它能准确地显示磁性材料磁特性轨迹，并打印出测试数据及图形。技术性能磁通量程部分测量范围：1Wb~1Wb测量量程：1，10，100，1000（mwb）输入电阻：10k，100k，1M，10M测量精度：±0.5（满度）±0.5（读数）磁场强度部分（用磁化电流来换算）测量范围：±0.001~±5A电流量程选择：±0.05A，±0.2A，±0.5A，±2A，±5A电流精度：±2（满度）磁化电流最大功率±20V/2A，±8V/5A测量的参数有Br,Bs,Hc,i,m等扫描输出速率：更改计算机操作界面上的“采样时间”选择框，进行速度快慢选择。使用环境及物理性能环境湿度：10℃～35℃相对湿度：20％～80％供电电源：220VAC50Hz仪器尺寸：480×500×200mm仪器重量：23Kg包装条件：温度范围：25℃～55℃湿度范围：20％～80％工作原理软磁材料测量仪由以下两部分组成：主机（包括积分器，功率电源，功率放大器）计算机控制系统测量原理如下图：计算机在系统软件的驱动下由采集卡发出模拟讯号控制主机的功率放大器，功率放大器输出电流经过磁性材料样品的初级对样品进行有规律的磁化，样品的次级（N2）上产生感应电压e2，此电压经过RC积分器积分后在输出端产生与样品磁感应强度B成正比的电压讯号输入采集卡的AI0接口后输入到计算机，同时在分流器上采集的电流和流过N1线圈上的电流相等，通过系统软件的控制及处理后在显示器上显示测试图形及数据，并在打印机上打印输出测量结果达到永久保存数据的目的。在样品上绕上初级线圈N1和次级线圈N2，在初级线圈中通一电流I（A），从而在样品中产生一磁场H（A/m），同时在样品中产生了磁通Ф（wb），当此磁通发生变化时就在样品次级N2中产生一感应电压e2(V)，它应满足下列关系式：e2=N2(dФ/dt)10-8(V)dФ=（1/N2）e2dt108Ф=(1/N2)∫e2dt108，B=Ф/A=108/(N2A)∫e2dtH=0.4N1I/=KI（对圆环）式中：为样品的平均直径（cm）=（D内+D外）/2N1为样品的初级绕组线圈数N2为样品的次级绕组线圈数I为初级磁化电流（A）A为样品的横截面积（cm2）B为磁感应强度（Gs）H为磁场强度（Oe）K为比例系数例如：我们测量一个1J50坡莫合金软磁圆环的磁性能。该圆环的外径D外＝4cm（40mm）内径D内＝3.2cm（32mm）高度h＝0.5cm（5mm）。如果我们要测量10奥斯特（10Oe）磁场状态下的磁性能，则N1、N2的大小估算如下：1、N1的计算因为H=0.4N1I/L对圆环样品而言，平均磁路长度L＝=eq\o(\s\do-8(１),\s\do0(－),\s\do8(２))（D内+D外）则H（Oe）=0.4N1I/=0.4N1I/N1I＝H/0.4当H＝10Oe＝eq\o(\s\do-8(１),\s\do0(－),\s\do8(２))（4.0+3.2）＝3.6cm时则N1I＝（10×3.6）/0.9＝40取N1＝25则I＝1.6A可以选择2A电流两场，H定标值为0.8N2的计算同样以上述规格样品为例进行估算：Ф＝B×N2A作为均匀样品截面积处处相同则A＝eq\o(\s\do-8(１),\s\do0(－),\s\do8(２))（D外－D内）×h以样品数据代入A＝eq\o(\s\do-8(１),\s\do0(－),\s\do8(２))（4.0-3.2）×0.5＝0.2cm2样品的饱和B以15000Gs计算则Ф＝15000×0.2×N2＝3000N2一般可取Ф最大值在10mwb量程内，如取N2＝100则Ф＝300000MaxWell=3mwb通常软磁样品是用迭片或卷状制作。这里h应为每片厚度之和。否则需要引入迭片系数。因此往往用重量、密度及平均磁路长度来计算截面积A。A＝重量P/（密度e×磁路长度L）。在分流器上取出的电压e1经过H定标运算（软件处理）后输入计算机，N2上感应电压e2通过积分器得到积分值后经过B定标得到磁感应B值（软件处理）经过系统软件处理后画出磁特性曲线。仪器前面板示意图说明电源开关磁通计部分功率输出转换开关样品连接插座扫描波形控制开关准备-启动转换开关磁化电流及输出电压指示电流输出切换板仪器的结构积分放大器由自校零集成电路为主体构成积分电路，用3eq\o(\s\do-8(１),\s\do0(－),\s\do8(２))位显示，最大值为1999。测量量程分为四档，1，10，100，1000（mwb）积分电阻由高稳定度的金属膜电阻组成，积分电容则用高稳定吸收损耗极小的聚苯乙烯电容，使积分器能稳定地工作。功率电源及功率放大器功率电源提供了功率放大器的最大正负电压，功率放大器和负载分流器组成正负连续可变并过量的一个恒定电流，由系统软件控制D/A输出进行控制最大磁化电流。计算机系统使用目前586或更高平台的计算机，软件开发是基于功能强大的虚拟仪器开发平台，数据采集卡采用了PCI9118DG型号的数据采集卡，打印机和显示器可根据用户要求配置。使用方法准备阶段，按机箱后板接线将主机接好。将计算机与打印机，显示器，鼠标器，键盘连接。数据采集卡的输入端和主机的模拟输出端相连接。磁性样品和主机相连接：初级N1接电流输出端、次级N2接积分器输入端。开启电源后a、数字表显示读数，按“复位”按钮，则显示为“0”。调节积分器漂移，如使数字表显示的读数变慢则表示漂移调节方向正确，直到数字表显示的读数在短时期内保持不变，则认为漂移基本调节完毕，按“复位”按钮使数字显示为0。b、功率放大器放置“准备”（STANDBY）c、打开计算机，显示器，打印机的电源（如不准备打印，则打印机可不接）d、确定样品的有关参数，D外，D内，厚度，应该绕的匝数N1、N2。按系统软件的操作说明，打开至材料输入参数界面，按软件操作说明指示，输入初级线圈N1，次级线圈N2，样品外径D外（mm），内径D内（mm）环形样品的厚度h（mm）,最大磁场强度Hm（A/m），最大磁感应强度B（mT）e、确定电流量程I（A）及H定标值数据值可按材料参数界面选择积分器的量程设置在界面上提示的磁通量程值。软件使用说明在计算机操作界面上点击执行程序图标，进入主操作界面。双击操作界面最下方的“参数”控制按钮，进入“参数设置界面”c、在测试条件参数框内输入以下参数：测试日期：由计算机自动生成。测试人员、环境温度、公司名称、样品编号、样品形状、样品材料、样品尺寸，由操作人员自行输入。在样品测量参数框内输入以下参数：初级线圈匝数：绕在环形样品上用以产生磁化电流的线圈的圈数。次级线圈匝数：绕在环形样品上用以感应样品产生的磁通变化的线圈的圈数。磁场测量范围：设定最大磁化场产生的数值。样品测量温度：测量时的环境温度。磁通量程：依据公式计算选择测量量程，尽可能配合放大增益的要求。环状样品：选择被测样品磁路的计算方法，选择不同的方法则在下方的数据框内填入相应的数据。测量类型选择：选择回线测量还是磁化曲线的测量。导出参数：依据已输入的参数，由计算机自行计算出的参数。公司名称：输入相应的公司名称。在参数输入界面的最下方点击“OK”则确认所输入的参数，软件自动切换至操作界面。e、在测量完一个样品后，可点击“保存”键，数据将保存在执行程序的同一目录下的“data”文件夹内。点击“打开”键则可在该目录下选择已保存的文件。测量·按软件操作程序说明操作输入所有的参数。·功率放大器的准备状态至工作状态·重新调节积分器漂移，并复位至0·用鼠标点击操作界面中的“启动”按钮则测量开始。·测量完毕界面上显示出下列波形，电流扫描波形积分的B输出波形磁化电流波形测试结果（磁滞回线）波形⑤按系统软件操作程序选择打印，还是存盘，或者调用某一次的测试结果。一次测定结束，系统回到材料测定界面的状态，重新输入参数，准备进行第二次测量。注意事项1、功率输出为40VA，如果输入的电压在+20V/2A之内。则开关打到准备1测量。如电流大于+2A，则开关打到准备2，但这时不能超过其功率输出40VA。即电压不能超过8V。2、出厂时反馈系数，增量，及电压输出已调节好，不能随意改动。3、当更换样品时，需把功率放大器的功能开关放至STAND-BY（准备）状态，以保护功放不会受大电流长期通入。4、当测试样品时，发现已经有一电流流过N1时，应先把功放功能放至STAND-BY（准备）状态，重新测试，或打开DAQ文件，使D/A输出为“0”。5、当样品次级线圈存在内阻R2，因此在定量计算时会产生B值偏低的现象，实际的计算公式应对此进行修正。M=磁通量程×B定标器×(1+R2/Rin)Rin为积分器的输入阻抗当R<<Rin时，后项可忽略。维修和保养当机器不能正常工作时，可以将计算机和主机分别检查。计算机：1、A/D卡有否插紧。2、计算机有否存在病毒。3、各连接线有否断线，或接触不良。主机：1、断开和计算机的连接线，功放的输入短路，检查功放输出是否为0。2、外接电位的模拟电压量输出，观察输出变化有否异常。3、积分器单独检查，用伏秒法或按入测量线圈观察