实验 磁性参数的测量

实验磁性参数的测量

一．实验目的

1.熟悉冲击法测量磁性参数的测试方法。

2.测定软磁材料的磁化曲线和磁滞回线。

二．实验原理：

铁磁性物质的磁化曲线(M-H或B-H)是非线形的。如图1所示，随磁化场的增加，磁化强度M或磁感应强度B开始时增加较缓慢，然后迅速增加，再转而缓慢增加，最后磁化饱和，磁化强度不再随磁场强度增加而增加。M s称为饱和磁化强度，B s称为饱和磁感应强度。对一个磁化至饱和的样品退磁时，M并不按照磁化曲线反方向进行，有滞后现象。当H减小到零时，M=M r（B r=μ0M r）。M r或B r称为剩余磁化强度或剩余磁感应强度（简称剩磁）。若欲使M=0，则必须加一个反向磁场H c，称作矫顽力。当反向H继续增加，可至反向饱和。如图4-1中所示，当H从+H m变到-H m再回到+H m，试样的磁化曲线形成一个封闭的曲线，称为磁滞回线。

图4-1 铁磁体的磁化曲线和磁滞曲线

磁性材料按矫顽力大小可分为两类：既矫顽力很大的硬磁材料[H c≈104~106A/m （102~104）]和矫顽力很小的软磁材料[H c≈1A/m（10-2）]。

测磁性材料的磁化曲线和磁滞回线，最常用的是冲击法。本实验中采用的仪器为直流磁特性测量仪，其磁化电源扫描控制器，积分器和XY记录仪连结时的原理图如下：

图4-2 直流磁特性测量仪原理图

在样品上绕上初级线圈N 1和次级线圈N 2，在初级线圈中通一电流I ，从而在线圈N 1中产生一磁场H ，同时在样品中产生了磁通Φ，当此磁通发生变化时就在样品次级中产生一感应电压U 2

U 2=dt d N Φ2 ⎰=Φdt U N 22

1 A

N dt U A B ⋅=Φ=⎰22 I K D

I N H ⋅=⋅=4.0 式中：D 为样品的平均直径（cm ） 2/)(out in D D D +=

N 1为样品的初级绕组圈数

N 2为样品的次级绕组圈数 I 为样品的初级磁化电流

A 为样品的横截面积

B 为磁感应强度

H 为磁场强度

K 为比例系数

由上式可知H 正比于I ，所以从与样品N 1串联的分流电阻上取出一定的电压U 1，经过扫描发生器的第一级带有H 定标器的放大器运算后其输出加到XY 记录仪的X 端作为所测的磁场值（H ），所以扫描控制器和电流量程选择的配合能产生所需要数值连续变化

的IH m的扫描磁场。

次级线圈感应出的电压U2通过积分器得到U2的积分值经过B定标器得到磁感应B 值，将其加到XY记录仪Y端，从而在XY记录仪上能自动连续地绘出样品的磁滞回线。三．实验器材：

1．CL6-1直流磁特性测量仪

2．坡莫合金1J79

四．操作步骤：

（1）在环型试样（若试样为薄片状或细丝状可饶成环型）上仔细绕上初级线圈和次级线圈

（2）连接样品的初次级线圈N1和N2分别到电流输出端和积分放大器的端口。

（3）根据不同的样品选择合适的测量电流，磁通量程

（4）打开电源，对积分器进行漂移校正

（5）开始正式测量。

五．实验结果与讨论：

1．根据所测得的曲线定出M s, M r, 和H r。

2．讨论该仪器装置是否适合测量硬磁材料。