工頻磁性材料電磁參數(shù)的測量技術(shù).pdf

1、本文首先研究了一種測量軟磁材料交流磁導(dǎo)率的頻域方法——“線圈阻抗法”。該方法根據(jù)磁芯線圈集總參數(shù)等效電路模型，由測得的線圈阻抗間接獲得被測磁芯材料的磁導(dǎo)率。本文基于“線圈阻抗法”給出了兩種實(shí)際應(yīng)用的交流磁導(dǎo)率測試方法：“改進(jìn)的伏安法”(30kHz以下頻率測試用)和“矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀阻抗測試法”(30kHz～10MHz頻率范圍內(nèi)測試用)。“改進(jìn)的伏安法”僅使用示波器測量線圈和采樣電阻的電壓有效值即可達(dá)到線圈阻抗測量的目的，沒有傳統(tǒng)伏安法需要

2、測量電壓相位的缺點(diǎn)，且可以通過示波器實(shí)時(shí)監(jiān)測電壓波形以避免信號(hào)失真導(dǎo)致的測量錯(cuò)誤。“矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀阻抗測試法”使用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀阻抗測試功能測量線圈阻抗。為提高阻抗測量精度，該方法在矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測試端口與被測線圈之間加入了一個(gè)阻抗匹配電路。為了求得精確的磁導(dǎo)率值，本文建立了考慮線圈固有電容和繞組交流電阻影響的被測磁芯線圈集總參數(shù)等效電路模型。 在以上兩種測試方法的基礎(chǔ)上，本文研究了軟磁材料磁芯在偏置磁場作用下的交流磁導(dǎo)率測試方

3、法，偏置磁場包括直流偏置磁場和頻率為50Hz與150Hz的交流偏置磁場。為抑制測試同路與偏置磁場加載回路之間的耦合，采用“雙磁芯雙線圈法”加載偏置磁場。兩個(gè)磁芯線圈具有相同的電磁參數(shù)，因此同一回路中兩個(gè)線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢會(huì)相互抵消，從而抑制了兩個(gè)回路之間的耦合。直流偏置磁場加載時(shí)的測試方法采用“改進(jìn)的伏安法”和“矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀阻抗測試法”；交流偏置磁場加載時(shí)的測試方法采用“矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀阻抗測試法”，并使用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的“平均掃描測試”

4、功能以克服交流偏置磁場引起的阻抗測量的不穩(wěn)定。 本文采用所研究的交流磁導(dǎo)率測試方法測量了錳鋅鐵氧體、鎳鋅鐵氧體、鐵粉芯和坡莫合金的復(fù)磁導(dǎo)率。試驗(yàn)結(jié)果顯示：錳鋅鐵氧體和坡莫合金適合要求高磁導(dǎo)率和高飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度且沒有偏置磁場疊加的低頻(<1MMz)應(yīng)用；鎳鋅鐵氧體適合對(duì)磁導(dǎo)率要求不高、偏置磁場不大的高頻(>1MHz)應(yīng)用；鐵粉芯則特別適合在高偏置磁場作用下使用。另外，通過測量開氣隙的錳鋅鐵氧體磁芯的磁導(dǎo)率發(fā)現(xiàn)，氣隙的引入雖然會(huì)導(dǎo)致