[发明专利]一种可控应力条件下的硅钢片二维磁特性测量系统及其测量方法

摘要

一种可控应力条件下的硅钢片二维磁特性测量系统，它包括硅钢片二维磁特性测试仪、加力执行装置、数据采集与控制系统、功率放大器和信号处理系统及控制计算机；控制计算机与数据采集与控制系统的数据采集卡连接，数据采集卡信号输出端依次通过两路功率放大器，隔离变压器分别与硅钢片二维磁特性测试仪的输入端连接，硅钢片二维磁特性测试仪又分别先连接两组B、H传感器线圈再通过多通道差分放大电路连入数据采集卡中，同时数据采集卡信号输出端还通过传动控制器与伺服电机及加力执行装置的部件连接，硅钢片立方体样品表面的压力传感器又与数据采集卡的输入端连接；其测量方法有六大步骤。本发明实现了在可控应力条件下的硅钢片二维磁特性测量。

主权项

一种可控应力条件下的硅钢片二维磁特性测量系统，其特征在于：它包括硅钢片二维磁特性测试仪、加力执行装置、数据采集与控制系统、功率放大器和信号处理系统及控制计算机；通过控制计算机产生控制信号、压力控制信号和电压控制信号，由数据采集卡输出，将控制信号传送给加热器控制电路控制加热装置加热；将压力控制信号传送给传动控制器控制伺服电机施加应力；使电压控制信号经过功率放大器得到足够大的励磁信号，经过隔离变压器将测量器和功率放大器隔离，励磁信号被加到励磁绕组上，然后将应变花上的压力信号送回到数据采集卡，将B传感器线圈和H传感器线圈上的感应的电压信号通过功率放大和隔离变压器放大，送回到数据采集卡，经过数据处理得到磁通密度和磁场强度的波形；用有机玻璃制成后磁轭托板，将后磁轭固定在后磁轭托板上，将后磁轭托板固定在加力装置支柱上，通过螺栓固定在后支柱上；用有机玻璃或塑料制成底座，由加力装置支柱与后支柱共同作用以支撑后磁轭及后磁轭托板，固定在底座上；下磁轭直接固定在底座上，下磁轭与后磁轭相互垂直，形成立体机构；后磁轭托板位于励磁绕组下方的部分挖出两对称的槽使励磁绕组嵌入；使用非铁磁材料材料制成加力装置，与伺服电机相连；将伺服电机控制的加力执行装置嵌入加力装置支柱的导槽中上下移动，从上方对立方体样品施加压力；立方体传感箱共5面，上方空出，使加力执行装置与立方体样品上表面接触以施加压力；立方体传感箱固定在后磁轭托板上；传感器附着在立方体样品下表面，导线由立方体传感箱上方引出，与数据采集卡的输入端连接；立方体传感箱的前后、左右四个侧面贴装B、H传感器线圈，H传感器线圈由0.03mm的漆包线绕制，缠绕在由环氧树脂制成的基板上，且在中心覆盖由0.03mm的漆包线绕制成小圆环形的B传感器线圈，基板紧贴立方体传感箱的前后、左右四个侧面；H传感器线圈和B传感器线圈的引线通过导线板引出；两对磁轭的极头将立方体传感箱顶紧；测试时在电工钢片在立方体传感箱外表面的前后、左右四个方向与下磁轭、后磁轭极头之间夹有四个用与样品同种材料叠压而成、与立方体侧面积相同的薄硅钢片；除构成磁路的后磁轭、下磁轭和被测电工钢片立方体样品外，其余机构件均为非铁磁材料；后磁轭与下磁轭均采用C型切口铁心，并采用单轭结构；两个磁路的铁心尺寸完全相同，铁心尺寸完全相同，铁心除开口处外无缝隙，在铁心开口处端部加工成楔形或尖角形或平面；铁心除与立方体传感箱连接处外无其他缝隙，有利于励磁组的套装；励磁绕组缠绕在绕组支架上，且第一对励磁绕组对称地缠绕在下磁轭的两个端部，第二对励磁绕组对称地缠绕在后磁轭的两个端部，且位置远离铁轭开口处，其中第一对励磁绕组串联，第二对励磁绕组串联。