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MATS-3000A非晶材料测量装置

  MATS-3000A非晶材料测量装置可以自动测量条状、片状软磁材料或薄膜状软磁材料(如非晶、纳米晶带材)在工频范围内(40Hz-400Hz)比总损耗Ps、磁感应强度Bm、磁场强度Hm、比视在功率Ss,以及交流磁化曲线和损耗曲线。装置包括数字化的精密励磁电源、小信号调理单元、A/D数据采集、单片B类磁导计、全自动测量软件,整个测试过程自动完成。 

软磁测量仪
主要应用
  • 片状非晶/纳米晶磁性测量;
  • 片状高性能薄无取向硅钢/取向硅钢磁性能测量;
  • 其他薄膜(带)状软磁材料测量;
产品特点
  • 装置采用磁势线圈测量H,消除了一般的扁平H线圈因线圈厚度造成样品磁场测量误差;
  • 40Hz-400Hz范围内可实现数字化空气磁通补偿,优于传统的单一的线圈补偿方式;
  • 数字波形补偿技术,对所有材料的测量都能自适应调整磁通波形到最佳正弦状态;
  • 数字反馈电路设计,精确锁定磁场H和测量磁感B;
  • 精心的电子设计适应于微弱信号处理并去除外界干扰;
  • 样品自然放置在磁导计上,避免了外力对材料测试性能的影响;
  • 上位机运行于Windows7操作系统,操作界面友好;
  • 软件功能强大,具有数据管理功能,实时电压/电流波形显示;
  • 电源配高清液晶彩屏,测量结果、曲线可直观显示;
  • 功率源和采样放大器高度集成,接口简单,可靠性高;
  • 装置包含系统校准功能;
软件特点
  • 实时采样波形显示;
  • 可选择定B(锁定磁感)或定H(锁定磁场)测量,可满足多种测试要求;
  • 测试数据直接导出测试数据到Excel表格中,或直接生成图片报告;
  • 可显示B(H)磁滞回线簇、B(H)磁化曲线、μa(H)磁导率曲线、Ps(B)损耗曲线;
  • 按 μa、Ps、Bm、Br、Hc和Hm等参数设定上下限,对测试结果进行合格判定,根据用户测试要求,可自定义设置测试点多种单位制式选择;
 



原理框图


技术参数

极速赛车 在50Hz、60Hz频率下,使用磁导计测量单片非晶标样,技术指标如下

被测参数 Ps(%) Ss(%) Bm(%) Hm(%)
不确定度(k=2) 3 3 1 1
重复性(恒温) 1 1  0.3 0.3
备注 锁B测试: Bm≥0.01T 锁H测试:Hm≥1A/m
Ps 为 P1.0、P1.3 、P1.35、P1.4

测量范围
频率 40-400Hz
H 1-800A/m
J 0.01T-2T(和材料相关)
B 0.01T-2T(和材料相关)



非晶单片测量的特别说明 

  铁基非晶带材作为一种软磁材料在配电变压器领域得到了日益广泛的应用,与传统的取向硅钢变压器相比,其空载损耗低,噪声较大。铁基非晶带材的磁致伸缩是硅钢的8-10倍,厚度一般为取向硅钢带的 1/10 左右。比总损耗低,50Hz 下 1.35T 的典型值约为 0.08 W/kg,是取向硅钢 50Hz下1.7T典型值的1/10左右。铁基非晶带材的性能对外界应力敏感,叠片的数量敏感,因此为准确反映材料性能,采用单片测量是一种好的方法。铁基非晶带材的特点使得其测量方法和单片硅钢的测量方法有很大的不同。
1. 信号处理
  铁基非晶带材与普通取向普通硅钢带材相比,测量信号要弱得多,要求设备的灵敏度高近100倍,同时对噪声的抑制要强。
 
2. 磁导计的结构
  硅钢单片测量通常采用双轭形式,样片置于双轭之间并施加一定的压力以保证样片和磁轭接触良好。铁基非晶带材的单片测量则采用单轭形式,样片通过托盘置于磁轭之上,因铁基非晶带材性能对应力非常敏感,通常不施加任何外力。
 
3. H的测量方式
  硅钢单片测量通常采用测量励磁电流的办法来测量H,通过与25cm爱泼斯坦方圈结果比对确定磁路长度。这种方法把磁轭和被测样片当成一个闭合回路,测量的地结果包含了样片和磁轭的损耗,由于磁轭的损耗相比样片损耗较小,通过采取一些修正措施,使得这种方法具有一定的应用价值。
  但对铁基非晶带材的单片测量,上述方法已无法使用。因为样片的损耗已与磁轭的损耗相当,测量结果进行修正也无法反映材料性能。因此不能采用测量电流的方式测量H信号,而要采用磁位计线圈或扁平H线圈测量H。
 
4. 磁位计线圈与扁平H线圈测量的差异
  铁基非晶带材的单片测量由于采用单轭磁导计,样片放置时与磁轭有气隙,而且每次放置都无法保证一致。因此样品内部的退磁影响每次都不一致。采用磁位计线圈测量样品内部磁场,由于磁位计可以紧贴样品,可以测量到样品内部的实际磁场。采用扁平H线圈测量H,由于磁场信号弱,线圈的匝数要求多造成线圈尺寸不可能小。线圈实际上离样品有一定距离,不能满足线圈紧贴样品的要求,因此测量的磁场不是样品内部的真正磁场,而是小于样品内部磁场。反映到磁滞回线上,它会比正常的磁滞回线要倾斜,磁滞回线饱和段失真。这会造成损耗的测量结果比磁位计线圈要小。下面是采用磁位计线圈与扁平H线圈测量铁基非晶带材的磁滞回线差异。