[发明专利]一种用于测量铁磁材料磁导率的方法和系统

权利要求书

1.一种用于测量铁磁材料磁导率的方法，其特征在于，包括：

铁磁材料的磁感应强度和磁场强度之间存在的相位差，确定铁磁材料在一个周期内的复数磁导率表达式；

构建基于锁相放大器的铁磁材料复数磁导率测量回路；

基于所述铁磁材料复数磁导率测量回路，获取所述锁相放大器输出的励磁电流相量与励磁电压相量对应的同相分量、正交分量；

基于所述复数磁导率表达式，根据所述同相分量和正交分量，获取铁磁材料磁导率的相关参数。

2.根据权利要求1的所述的方法，其特征在于，铁磁材料的磁感应强度和磁场强度之间存在的相位差，确定铁磁材料在一个周期内的复数磁导率表达式，包括：

铁磁材料的磁感应强度H和磁场强度B之间存在的相位差具体表达式为：

其中，为磁场强度，H_m为磁场强度幅值，为磁感应强度，B_m为磁感应强度幅值，ω为角频率，θ为和之间的相位差；

根据上述相位差具体表达式，确定铁磁材料在一个周期内的复数磁导率表达式具体为：

上式中，μ′为复数磁导率的实部，μ″为复数磁导率的虚部。

3.根据权利要求1的所述的方法，其特征在于，构建基于锁相放大器的铁磁材料复数磁导率测量回路，包括：信号发生器、功率放大器、采样电阻、锁相放大器和铁磁材料制成的环形试样；

将导线绕制于铁磁材料制成的环形试样上，形成线圈；

所述信号发生器与功率放大器连接，所述信号发生器输出信号，由所述功率放大器进行功率放大后，施加于连接的线圈上；

线圈两端电压输入锁相放大器的Ref端，作为参考信号；

采样电阻将线圈的励磁电流转换为电压信号后，输入锁相放大器的A端，作为被测信号。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述环形试样的铁心，其外径最优不超过10cm，线圈匝数最优取10-30匝，线圈均匀绕制一层。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：

锁相放大器的输出信号为线圈电流与两端电压之间的相角，

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述复数磁导率表达式，根据所述同相分量和正交分量，获取铁磁材料磁导率的相关参数，包括：

将测得的励磁电流相量与励磁电压相量对应的同相分量记为I_x，正交分量记为I_y，代入所述复数磁导率表达式，可得

上式中，ω为施加交流电压角频率，μ₀为真空磁导率，其值为4π×10^-7，θ为B和H之间的相位差。通过上式计算，获取铁磁材料磁导率的相关参数。

7.一种用于测量铁磁材料磁导率的系统，其特征在于，包括：

表达式确定模块，用于铁磁材料的磁感应强度和磁场强度之间存在的相位差，确定铁磁材料在一个周期内的复数磁导率表达式；

测量回路构建模块，用于构建基于锁相放大器的铁磁材料复数磁导率测量回路；

分量获取模块，用于基于所述铁磁材料复数磁导率测量回路，获取所述锁相放大器输出的励磁电流相量与励磁电压相量对应的同相分量、正交分量；

相关参数确定模块，用于基于所述复数磁导率表达式，根据所述同相分量和正交分量，获取铁磁材料磁导率的相关参数。