[发明专利]极弱磁极低频时的铁氧体虚部起始磁导率测试装置及方法

权利要求书

1.一种极弱磁极低频时的铁氧体虚部磁导率测试装置，其特征在于，包括LCR表、磁屏蔽桶和置于所述磁屏蔽桶中心位置的铁氧体待测盒，所述磁屏蔽桶中心位置的磁场强度不高于1纳特，所述铁氧体待测盒包括匀线圈外壳、放置于所述匀线圈外壳内部的待测铁氧体环和均匀缠绕在所述匀线圈外壳外部的测量线圈；所述LCR表的测量端口穿过所述磁屏蔽桶与所述测量线圈相连接，并在恒定温度下测量不同磁场频率f和不同弱磁感应强度B下所述待测铁氧体环的磁损耗电阻R和电感L；其中，所述磁场频率f不大于100Hz，所述弱磁感应强度B不大于100高斯；所述磁屏蔽桶中心位置是指磁屏蔽桶内磁场最弱的位置，在磁屏蔽桶轴线上下正负3-5cm处的磁场相对均匀位置；所述铁氧体待测盒通过固定支架放置于所述磁屏蔽桶的中心位置，所述固定支架包括L型架体，所述铁氧体待测盒设于所述L型架体的短轴上，所述L型架体的短轴为直径与所述铁氧体待测盒的内径相匹配的圆柱形、长轴部分设有刻度线，按刻度线移动所述L型架体，使所述短轴刚好处于所述磁屏蔽桶的中心位置。

2.根据权利要求1所述极弱磁极低频时的铁氧体虚部磁导率测试装置，其特征在于，所述匀线圈外壳为外表面均匀设有线圈缠绕槽的环状圆柱体。

3.根据权利要求2所述极弱磁极低频时的铁氧体虚部磁导率测试装置，其特征在于，所述匀线圈外壳包括绝缘材料制成的上壳体和下壳体，所述上壳体的上表面和下壳体的下表面均匀设有所述线圈缠绕槽，所述线圈缠绕槽为倾斜设置，以保证所述测量线圈 能够均匀无断裂的缠绕在所述线圈缠绕槽内；所述待测铁氧体环放置于相互嵌合的所述上壳体和下壳体之内。

4.根据权利要求1或2所述极弱磁极低频时的铁氧体虚部磁导率测试装置，其特征在于，所述磁屏蔽桶包括单层或多层坡莫合金桶，所述磁屏蔽桶的桶壁中间位置沿其周向均匀开有多个径向通光孔，且所述磁屏蔽桶的两端盖中心开有轴向通光孔。

5.根据权利要求1所述极弱磁极低频时的铁氧体虚部磁导率测试装置，其特征在于，所述L型架体的长轴至少存在一个可设置卡槽的平面，使得卡板在磁屏蔽桶的外壁卡接到所述卡槽内时，所述L型架体的短轴刚好处于所述磁屏蔽桶的中心位置；或所述L型架体的长轴均匀设置多个卡槽，使得卡板在磁屏蔽桶的外壁卡接到所述卡槽内时，所述L型架体的短轴刚好处于所述磁屏蔽桶的中心位置。

6.一种极弱磁极低频时的铁氧体虚部磁导率测试方法，其特征在于，使用权利要求1-5之一所述的极弱磁极低频时的铁氧体虚部磁导率测试装置进行测量，包括如下步骤：

S1所述极弱磁极低频时的铁氧体虚部磁导率测试装置的搭建；

S1.1将待测铁氧体环放置于所述匀线圈外壳内，并在所述匀线圈外壳外均匀缠绕测量线圈，制成所述铁氧体待测盒；或直接取内置有待测铁氧体环的铁氧体待测盒，且所述铁氧体待测盒的外部均匀缠绕有测量线圈；

S1.2对S1.1中的铁氧体待测盒进行消磁处理；

S1.3将消磁处理后的铁氧体待测盒置于所述磁屏蔽桶的中心位置；

S1.4将处于所述磁屏蔽桶外部的LCR表测量端口的连线穿过所述磁屏蔽桶与消磁处理后的铁氧体待测盒的测量线圈相连；

S2在恒定温度下进行数据采集；

S2.1放置温度监测装置，并在温度为室温且保持恒定时将所述LCR表设置不同的驱动电流I，以使所述测量线圈产生不同的低频交变磁场，所述低频交变磁场的弱磁感应强度B不大于100高斯；

S2.2将所述LCR表在每一个驱动电流I_n，进行低频范围内的扫频，得到不同磁场频率f和不同弱磁感应强度B下所述待测铁氧体环的磁损耗电阻R和电感L；其中，磁场频率f不大于100赫兹；

S3采用约旦分离的方式分离出剩余损耗c，利用推导出的虚部磁导率与所述剩余损耗c的关系得出所述待测铁氧体环的虚部起始磁导率μ”。

7.根据权利要求6所述极弱磁极低频时的铁氧体虚部磁导率测试方法，其特征在于，所述S2.1中，弱磁感应强度B与驱动电流I的关系可表示为：

式中，μ’为实部起始磁导率，N为测量线圈匝数，I为驱动电流，l为待测铁氧体环的有效磁路长度。