[发明专利]一种用数字存储示波器观测交流磁滞回线的实验方法

说明书

技术领域

本发明属于电磁检测技术领域，涉及一种用数字存储示波器观测软磁材料交流磁滞回线的实验方法。 

背景技术

软磁材料的应用已非常广泛。观测软磁材料的交流磁滞回线并测出相应的动态磁参数，对认识软磁材料的磁性质、合理使用软磁材料和研制新型软磁材料都有着十分重要的意义。示波器法是观测软磁材料交流磁滞回线和动态磁参数最常用的一种方法。虽然随着现代科学技术的不断发展，已经有测量精度更高的方法，但示波器法其测量线路结构简单，测量过程的物理意义简单明了而且直观，更有助于认识软磁材料的特性。所以，迄今许多高等学校物理实验课程开设的磁滞回线实验还常用这种方法。但交流磁滞回线的形状受很多测量因素的影响。其中影响最大的是磁化场周期性变化的频率。回线形状随磁化场的频率而变化，反映了磁芯的涡流损耗、动态磁滞损耗等随磁化场的频率而变化，也就是随H或B变化的速率而变化，相应地其动态磁参数也不相同。所以工程上要根据其实际使用频率进行测量。影响大的另一种因素就是磁化场变化的波形。同一个样品在同一频率和相同的最大磁感应强度B_m的条件下，磁化场的波形不同，回线的形状也明显不同。这一现象表明，B在相同的T/2的时间内从相同的－B_m变到+B_m时，因在各个时间段B变化的具体速率不同也使回线的形状发生显著的变化。这更进一步表明H和B变化的速率对软磁材料的动态磁滞和损耗等产生的强烈影响。因此，在讨论软磁材料的动态磁性时，不仅必须给定H和B变化的频率，同时还要指定H或B变化的波形。因此很难制定一个检测软磁材料的动态磁参数的统一标准。因为用于电能传输的变压器大多数都在接近B正弦条件下工作，所以国际上规定在“B正弦”条件下测量软磁材料的动态磁参数，以便数据的统一和比对。所谓在“B正弦”条件下测量，就是指在测量软磁材料样品的交流磁滞回线的全过程中，包括样品被交流磁化到其B的动态范围接近正、负饱和区的情况，都要求软磁材料样品中的B仍然按正弦规律变化。但在技术上有时很难实现“B正弦”条件。例如，当样品被交流磁化到接近饱和时就很难满足“B正弦”条件，导致在此区域的测量结果误差大。有人提出在“B三角波”条件下测量软磁材料的交流磁滞回线及有关的动态磁参数，当样品被交流磁化到其B值接近饱和时也因为不能满足“B三角波”条件导致测量误差大。而软磁材料在实际应用中往往在接近饱和的磁感应强度下工作，需要较准确地测试在低频高磁感应强度下的动态磁参数，因此需要研究能够完成这类测试任务的实验方法。 

发明内容

本发明的目的是为克服上述已有技术的不足，提供一种可减少测交流磁滞回线失真、提高测动态磁参数精度的用数字存储示波器观测软磁材料交流磁滞回线的实验方法。该方法能够较准确的测量样品被交流磁化到其B值接近饱和时的交流磁滞回线及其动态磁参数。 

本发明方法是：