[发明专利]一种平板二维磁特性自动化测试装置

说明书

本发明公开一种平板二维磁特性自动化测试装置，其具体包括导磁激励模块、高精度测量模块、二自由度自动控制系统及支撑定位模块。其中导磁激励模包括磁轭和激励线圈，通过磁轭构成相互垂直的磁通回路以保证测试信号强度，通过激励线圈完成测试磁场的激励给定。高精度测量模块由磁场强度线圈及磁感应强度探针构成，利用磁场强度线圈及磁感应强度探针对分别获取相互垂直方向的磁场强度及磁感应强度数据。二自由度自动控制系统通过电机驱动实现测量模块在水平面任意测试点的精准定位与自动测。支撑定位模块可保证部件之间的安装位置，并可作为测试样件的定位基准。本发明结构紧凑，操控便捷，适用性广，测试效果较好。

技术领域

本发明涉及软磁材料测试领域，特别涉及一种平板二维磁特性自动化测试装置，用于测试高磁导率软磁材料。

背景技术

利用软磁材料的高导磁特性，可将环境大部分直流及低频磁场分流锁入软磁材料内部，因此在用软磁材料建立封闭结构后，由于分流作用，可在封闭结构内部可得到近零磁空间，由此可完成对外部磁场环境的高效屏蔽作用，而构建的零磁空间可作为超高灵敏测量、深空深地探测、基础物理学研究等的基础条件，因此软磁材料在磁屏蔽领域具有重要的作用。软磁材料的磁导率、矫顽力、饱和磁感应强度等磁特性将直接决定其磁屏蔽性能，因此如何准确、快速、全面的测试和评判软磁材料的磁特性具有重要的意义。

传统的软磁测量装置一般针对特制标准试环(GB/T13012-2008)，利用变压器原理，在试环上均匀密绕激励线圈与测试线圈，通过电源模块对激励线圈施加正反向电流后，用数据采集模块获得测试线圈的感应磁场，即得材料完整磁滞回线，由此推算出材料的磁特性。该种测试装置的缺陷在于：1)装置的测试对象有限制，需要特制标准试环，无法直接反应平板结构(屏蔽体安装模块)的材料性能；2)每次测试需要绕线，测试效率低，且引入人为应力误差。为了提升传统软磁测量装置的缺陷，部分研究团队开展平板测试装置的研究。Gmyrek团队利用高导磁材料做成辅助磁轭模块，搭建可直接获取平板磁特性的测试装置，通过缠绕在平板样件上的线圈提供激励磁场并获取测试数据(GmyrekZ,CavagninoA.Modifiedsinglesheettestersystemforengineering measurements[C]//XXIIthInternationalConferenceonElectricalMachines(ICEM'2016).IEEE,2016.)。Mailhé团队在平板测试装置的基础上设计磁场强度测试线圈，用以准确获得平板样件上的磁场强度(BJMailhé,EliasR,SilvaI,etal.InfluenceofShieldingon theMagneticFieldMeasurementbyDirectH-CoilMethodinaDouble-YokedSST[C]//MOMAGPortoAlegre2016.)。平板测试装置可以直接针对屏蔽体安装模块进行磁特性测试，但仍然存在一定的局限性：(1)装置需要在平板样件上绕制感应线圈，因此仍然存在测试效率低下及绕线应力的引入；(2)目前的平板测试装置只能获取整块平板的性能，无法进行单点或局部评估，而单点或局部测试对于缺陷定位有重要意义。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出一种平板二维磁特性自动化测试装置，实现平板软磁样件的自动化测试，并可通过施加二维磁场的大小改变磁场激励方向，从而实现平板样件完整磁特性测量，装置结构简单，操作便捷，适用性较强。

本发明的目的通过如下的技术方案来实现：

一种平板二维磁特性自动化测试装置，包括导磁激励模块、高精度测量模块、二自由度自动控制系统及支撑定位模块；