实验二 冲击法测定软磁材料的磁化曲线和磁滞回线
一、 实验目的
（一）了解冲击法测定软磁材料的磁化曲线和磁滞回线的测量原理。
（二）了解国家标准BG3657-83<<软磁合金直流磁性能测量方法>>，初步熟悉模拟冲击法和磁场扫描法测量软磁材料在静态（直流）条件下的基本磁化曲线和磁滞回线的方法。
（三）测定1J22软磁材料的磁化曲线和磁滞回线。准确测量起始磁导率μi、最大磁导率μm、饱和磁感应强度Bs、剩磁Br、矫顽力Hc和磁滞损耗Pu等静态磁特性参数。
二、设备
MATS-2010SD软磁直流测量装置，游标卡尺 。 三、材料
1J50磁环Φ40/Φ32×5，1mm导线。 四、实验方法与步骤：
（一）实验方法：模拟冲击法和磁场扫描法
本实验依照冲击法的测量原理，采用计算机控制技术和A/D、D/A相结合，以电子积分器取代传统的冲击检流计，实现微机控制下的模拟冲击法测量，不仅可以完全消除经典冲击法中因使用冲击检流计所带来的非瞬时性误差，而且测量精度高、速度快、重复性好、可消除各种人为因数的影响。详见图3。
图3 MATS-2010SD软磁直流测量装置原理方框图
（二）实验步骤
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1、正确理解国标BG3657-83<<软磁合金直流磁性能测量方法>>和软磁直流磁化曲线和磁滞回线的意义。
磁性材料在稳恒磁场作用下所定义和测量得到的磁参数不计及磁化的时间效应，就是所谓的静态磁参数，或称直流磁参数。
磁化曲线—若作用在材料样品上的外加磁化场强度Ｈ由零单调地增加，则被磁化的样品上的磁感应强度Ｂ也由零增加，两者构成的关系曲线就是磁化曲线。
磁滞回线—若磁化场强度在+Hs和-Hs往返变化时，将形成通称的磁滞回线。不同的磁化场强度对应有不同大小的磁滞回线。并且，磁化场强度从+Hs开始减少到零再反向增大所对应的部分磁滞回线称回线的下降支；而从-Hs开始绝对值减少到零再正向增大所对应的部分磁滞回线称回线的上升支。磁滞回线上对应于H=0的磁感应强度为剩磁Br，对应于B=0的反向磁化场强度为矫顽力Hc，两者构成的关系曲线就是磁滞回线。
2、校准测试系统：测量标样—采用模拟冲击法和磁场扫描法测量标样的磁化曲线和磁滞回线。
3、采用模拟冲击法测量基本磁化曲线，准确测量磁化曲线上的磁特性参数：μi、μm、Bs、任意一点的μ值。
4、采用模拟冲击法和磁场扫描法测量饱和磁滞回线，准确测量磁滞回线上的磁特性参数：Bs、Br、Hc、Pu。
五、注意事项
（一）开机顺序:
1、依次打开显示器、电脑主机电源,等待操作系统正常启动。 2、运行SMTest软磁测量模块,进入主界面。 3、打开MATS-2010SD软磁直流测量装置电源。 4、预热30—60分钟。 （二）关机顺序:
1、将样品从测试接口上拆除。
2、关闭MATS-2010SD软磁直流测量装置电源。 3、退出SMTest软磁测量模块。
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关闭操作系统后,电脑主机自动断电,然后关闭显示器。 （三）测量操作过程
1、在样品参数区输入样品参数
在不知道被测样品性能的情况下,N1和N2的选择先从10:10开始,通过对样品进行测试后,用户可根据测试过程中,磁通信号(测试波形中的绿线)和磁场信号(测试波形中的红线)的强弱来调整下次测试时N1和N2的匝数。
具体的调整原则是:在一次测试过程中,如果红线始终位于-0.1～+0.1之间,就应减少N1的匝数;如果电流量程已经自动选择到了10A档,红线也已经超过了±0.9之间,并且样品还没有测试到饱和状态,就应增加N1的匝数。如果绿线始终位于-0.1～+0.1之间,就应增加N2的匝数,如果磁通量程已经自动选择到了2mWb×10档,并且绿线也已经超过了±0.4,就应减少N2的匝数。
在测量μi的过程中,计算机会自动选择N1和N2中匝数较少的线圈作为励磁线圈。这样的设计是保证在整过磁化曲线的测量中,兼顾μi和Bs的测量一次完成。
2、在测试功能区选择直流测试,根据被测样品的种类和测试要求设定测试条件、测试方法和被除数测参数。
3、在记录参数区输入有关参数,其中的温度栏务必按实际情况输入,因为软磁材料的磁性能是与温度相关的,正确的温度记录可方便用户对软磁材料的磁性能做出正确的判断,其它栏目可用于样品的分类和识别。
4、将样品绕好线圈,接入测试接口。
5、按下装置面板上的清零按钮,使磁通计表头的读数归零。如果计数不稳定,就需要调整磁通计面板上的调零旋钮,使读数稳定。注意四点:调零旋钮是将读数调稳定,不是将读数调到零,要使读数到零必须按下清零按钮;按下清零按钮可能读数不是零,而是一个接近于零的数字,这是正常的,因为磁通计的零点漂移可通软件来修正;调零旋钮有十圈,当读数变化快时,可以往相反的方向快调,当读数变化慢时,可以往相反的方向慢调,当读数快稳定时,则只能往相反的方向慢慢地微调;读数往正的最大变化时,逆时钟调调零旋钮为相反的方向,反之亦然。
6、确定数字表头区磁通计表头和电流计表头上的[自动]按钮己按下,装置的状态正常.正常状态:电源开启;电压表头读数为零;电源保护指示灯不亮;装置面板上磁通计的量程指示与电脑屏幕上磁通计表的指示一致。
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7、单击[测试]或按[F9]键,开始测试过程.注意二点:采用冲击法测μi前,系统将提示退磁对话筐,如果样品有过磁化经历,则应选择退磁程序,本系统采用10HZ交流饱和退磁;在选择磁场扫描法测量前,必须先用模拟冲击法测试一次Bs,使系统锁定到设定的Hs值,同时磁化样品。
8、测试完成后,在图形显示区显示测试波形,在数据表格区显示一行数据结果.注意一点:冲击法测试过程中,每测试完一个参数,就立即将结果显示在数据表格的数据行中。
9、打印测试报告,保存测试数据。注意一点:在数据没有保存前,当数据表格中的数据行移动时,当前的测试数据行交消失,这时,可通过切换图形显示区不同的图形页面来恢复数据表格中的数据行。
六、实验报告
（一）画出冲击法测量冲击法测定软磁材料的磁化曲线和磁滞回线原理图（参照国标GB3657-83）
（二）根据测试打印的1J22软磁材料的磁化曲线和磁滞回线，标出测量结果起始磁导率μi、最大磁导率μm、饱和磁感应强度Bs、剩磁Br、矫顽力Hc和磁滞损耗Pu静态磁特性参数。
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实验三 永磁材料高温磁性能测试
一、实验目的
（一） 了解冲击法测定硬磁材料的高温退磁曲线和高温磁滞回线的测量原理。
（二） 熟悉国家标准BG3217-92<<永磁（硬磁）材料磁性实验方法>>，初步熟悉模拟冲击法
和磁场扫描法测量硬磁材料在静态（直流）条件下的高温退磁曲线和高温磁滞回线的方法。
（三） 测定铝镍钴硬磁材料的高温退磁曲线和高温磁滞回线。准确测量高温剩磁Br、高温
矫顽力Hc和高温最大磁能积（BH）max磁特性参数。
二、设备
AMT -4磁化特性自动测量仪，游标卡尺，电磁铁加热装置。 三、材料
AlNiCo磁柱试样，标准线圈。 四、实验方法与步骤：
（一） 实验方法：模拟冲击法和磁场扫描法
本实验依照冲击法的测量原理，采用计算机控制技术和A/D、D/A相结合，以电子积分器取代传统的冲击检流计，实现微机控制下的模拟冲击法测量，不仅可以完全消除经典冲击法中因使用冲击检流计所带来的非瞬时性误差，而且测量精度高、速度快、重复性好、可消除各种人为因数的影响。详见图4。
图4 MAT-4磁化特性自动测量仪原理方框图
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加热温控电源