实验十三 软磁材料软磁参数的测定.doc

电子科学与技术专业实验指导书

实验十三软磁材料软磁参数的测定

实验名称:软磁材料软磁参数的测定
实验项目性质:普通实验
所涉及课程:电子材料
计划学时:2学时
一、实验目的
加深对软磁材料磁性能参数的理解；
了解MATS磁性材料自动测试系统的测试原理；
掌握软磁材料磁性能参数的测试方法。
二、实验内容
1．实验老师介绍使用MATS-2010SD软磁交流测量装置；
2．准备测试样品（将样品按磁路要求绕好线圈）；
3.测试软磁材料的磁性能参数。
三、实验（设计）仪器设备和材料清单
MATS-2010SA软磁交流测量装置，软磁材料，漆包铜线，千分尺
四、实验原理
软磁材料是具有低HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/440111.htm"\t"_blank"矫顽力和高磁导率的HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/61547.htm"\t"_blank"磁性材料，容易磁化和去磁。广泛用于电工设备和电子设备中，如制造电机、变压器和电磁铁。应用最多的软磁材料是铁硅合金(HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/584903.htm"\t"_blank"硅钢片)以及各种HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/2559328.htm"\t"_blank"软磁铁氧体等。
图1为软磁材料的磁滞回线。
图1软磁材料的磁滞回线
磁导率是描述磁介质磁性的物理量之一。常用符号μ表示，等于磁介质中磁感应强度B与磁场强度H之比。反映给定的输入磁场产生磁通时的难易程度。
磁感应强度是描述HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/351.htm"\t"_blank"磁场强弱和方向的HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/521587.htm"\t"_blank"基本物理量。是HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/77474.htm"\t"_blank"矢量，常用符号B表示。磁感强度大表示磁感强；磁感强度小，表示磁感弱。
矫顽力：使已被磁化后的铁磁体的磁感应强度降为零所必须施加的磁场强度。在HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/961873.htm"\t"_blank"永磁材料的退磁曲线上，当反向磁场H增大到某一值Hc时，磁体的磁感应强度B为0，称该反向磁场H值为该材料的矫顽力Hc。矫顽力Hc表征永磁材料抵抗外部反向磁场或其它退磁效应的能力。取决于材料的成分及缺陷（杂质、应力等）。
五、实验步骤
1.开机预热
(1)打开MATS-2010SD软磁直流测量装置电源，预热10min。
(2)依次打开显示器、电脑主机电源，等待操作系统正常启动。
(3)运行SMTest软磁测量软件，进入主界面。
2.测试
(1)将样品按磁路要求绕好线圈，并接入仪器的测试接口。
(2)在样品参数区选择测试样品的类型，如环形、E型和U型等。
(3)输入测试样品的尺寸、密度以及重量等参数。
(4)输入样品N1（初级）与N2（次级）匝数。
(5)在测试方式栏中选择交流测试。
(6)选择设定Bm和固定Bm。
(7)输入测试样品的频率点和测试Bm点。
(8)输入测试样品编号顺序、温度、样品材质、测试日期及测试人员等相关信息。
(9)单击测试或按键盘F9快捷键开始测量（测试过程中若出现异常，可按键盘ESC键取消测试）。
(10)打印输出测试结果。
3.关机
(1)将样品从测试接口上拆除。
(2)关闭MATS-2010SD软磁直流测量装置电源。
(3)退出SMTest软磁测量软件。
(4)关闭操作系统后，电脑主机自动断电，然后关闭显示器。
六、实验报告要求
1.实验目的；
实验内容；
实验设备（仪器），材料；
实验原理；
实验数据记录与处理；
实验结果测试与分析；
七、考核型式
书面实验报告及实际操作相结合。
思考题
软磁材料与硬磁材料磁性能的区别。

附：MATS-2010SA软磁交流测量装置简介
MATS-2010SA软磁交流测量装置的主要功能
自动测量软磁材料在动态（交流）条件下的磁滞回线准确测量振幅磁导率μa，损耗角δ、剩磁Br，矫顽力Hc等动态磁特性参数。
构成
MATS-2010SA软磁交流测量装置方框图见图1。程控信号源、功率放大器、电流电压采样与量程控制等全部集成在一台仪器中，使得不同功能模块之间的连线无需用户手工连接，大大提高了仪器的可靠性。高速A/D转换通过一块安装在电脑中的PCI卡来完成，电脑主机与仪器之间通