[发明专利]冲击电流计测量铁磁介质磁滞回线的方法

说明书

技术领域

本发明属于高校物理教学实验方法，特别涉及一种冲击电流计测量铁磁介质磁滞回线的方法。

背景技术

在各类磁介质中，应用最广泛的是铁磁物质，铁磁材料分为硬磁、软磁两类。硬磁材料（如铸滞钢）的磁滞回线宽，剩磁和矫磁力较大（120～2000A/m），因而磁感应强度能保持，适宜制作永久磁铁。软磁材料（如硅钢片）的磁滞回线窄，矫顽力小（小于120A/m），但其导磁率和饱和磁感应强度大，容易磁化和去磁，常用作动态条件下工作的磁性器件，如变压器、电磁铁。可见，铁磁材料的磁化曲线、磁滞回线是该材料的重要特性，也是设计电磁机构或仪表的依据之一。

目前，国内绝大部分高校采用示波器法测量铁磁介质的动态磁滞回线，虽然这种方法也比较直观，但它测得是交变磁场的动态磁滞回线并且不能测量电量常数。

发明内容

本发明是提供一种用冲击电流计测量铁磁介质磁滞回线的方法。该发明不但使实验者在实验过程中掌握冲击电流计的原理和使用方法，也同时学会用冲击电流计测量直流磁场及静态铁磁介质磁滞回线的方法。

本发明通过以下技术方案予以实现：

一种冲击电流计测量铁磁介质磁滞回线的方法，首先设置一测试电路回路，包括冲击电流计；

由直流稳压电源施加电流于钢圆环线圈的初级线圈，通过与电流分配电阻相连接的通断开关的调节，使钢圆环线圈的次级线圈感应出不同的电流并从所述冲击电流计读取相应的电量值，从而绘制及测量出该钢圆环线圈的磁滞回线及磁场强度；

由直流稳压电源施加电流于标准互感器的原线圈，使标准互感器副线圈产生感应电动势并从所述冲击电流计读取相应的电量值，计算求得电量常数及钢圆环线圈的磁感应强度。

作为进一步的改进，所述的电量常数由标准互感器的原线圈通以电流后在其副线圈感应出电动势，在冲击电流计读取电量值，然后利用电流换向开关改变电流方向，通过互感器的次级线圈磁通量的变化，在冲击电流计读取电量值，再通过公式

Cq=2MIMRdM]]>计算求得电量常数。

作为进一步的改进，所述测试电路回路由冲击电流计、直流稳压电源、钢圆环线圈、滑线变阻器、标准互感器、电阻箱、电流换向开关、电流表、不同定值电流分配电阻及与其相连接的通断开关组件和导线连接成一个完整的线路；其中，

所述冲击电流计：用来测量短时间内脉冲电流所迁移的电量及磁感应强度、电容、互感系数，其一输入端与钢圆环线圈次级感应线圈第一端连接，另一输入端与电阻箱一端连接；

所述直流稳压电源：为电路提供直流电压、电流；其负极与电流表连接，正极通过通断开关与电流换向开关第一端连接；

所述钢圆环线圈：作为待测样品；钢圆环上绕N1匝初级线圈和N2匝次级感应线圈；初级线圈的第一端与不同定值电流分配电阻及与其相连接的通断开关组件的第二端连接，初级线圈第二端与电流换向开关第四端连接；

所述滑线变阻器：接入电源回路，用于调节输入直流电流大小；其一端与电流表连接，调节端与电流换向开关第二端连接；

所述标准互感器：由二组线圈组成，原线圈第一端与钢圆环线圈的初级线圈第二端连接，原线圈第二端与转换开关第二端连接；副线圈第一端与钢圆环线圈的次级线圈第二端连接，副线圈第二端与电阻箱另一端连接；

所述不同定值电流分配电阻及与其相连接的通断开关组件：第一端与转换开关第一端连接；第二端与钢圆环线圈的初级线圈第一端连接连接；

所述转换开关：中心端与电流换向开关第三端连接；第一端与不同定值电流分配电阻及与其相连接的通断开关组件第一端连接；第二端与标准互感器原线圈第二端连接。

作为本发明的优选，所述冲击电流计是由大规模MOS集成电路及运算放大器电子元件组装而成的数字式测量仪器。

冲击电流计测量铁磁介质磁滞回线的方法，具体步骤如下：

（一）测量铁磁介质的磁滞回线