工頻磁性材料電磁參數(shù)的測(cè)量技術(shù).pdf

1、本文首先研究了一種測(cè)量軟磁材料交流磁導(dǎo)率的頻域方法——“線(xiàn)圈阻抗法”。該方法根據(jù)磁芯線(xiàn)圈集總參數(shù)等效電路模型，由測(cè)得的線(xiàn)圈阻抗間接獲得被測(cè)磁芯材料的磁導(dǎo)率。本文基于“線(xiàn)圈阻抗法”給出了兩種實(shí)際應(yīng)用的交流磁導(dǎo)率測(cè)試方法：“改進(jìn)的伏安法”(30kHz以下頻率測(cè)試用)和“矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀阻抗測(cè)試法”(30kHz～10MHz頻率范圍內(nèi)測(cè)試用)?！案倪M(jìn)的伏安法”僅使用示波器測(cè)量線(xiàn)圈和采樣電阻的電壓有效值即可達(dá)到線(xiàn)圈阻抗測(cè)量的目的，沒(méi)有傳統(tǒng)伏安法需要

2、測(cè)量電壓相位的缺點(diǎn)，且可以通過(guò)示波器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電壓波形以避免信號(hào)失真導(dǎo)致的測(cè)量錯(cuò)誤?！笆噶烤W(wǎng)絡(luò)分析儀阻抗測(cè)試法”使用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀阻抗測(cè)試功能測(cè)量線(xiàn)圈阻抗。為提高阻抗測(cè)量精度，該方法在矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)試端口與被測(cè)線(xiàn)圈之間加入了一個(gè)阻抗匹配電路。為了求得精確的磁導(dǎo)率值，本文建立了考慮線(xiàn)圈固有電容和繞組交流電阻影響的被測(cè)磁芯線(xiàn)圈集總參數(shù)等效電路模型。 在以上兩種測(cè)試方法的基礎(chǔ)上，本文研究了軟磁材料磁芯在偏置磁場(chǎng)作用下的交流磁導(dǎo)率測(cè)試方

3、法，偏置磁場(chǎng)包括直流偏置磁場(chǎng)和頻率為50Hz與150Hz的交流偏置磁場(chǎng)。為抑制測(cè)試同路與偏置磁場(chǎng)加載回路之間的耦合，采用“雙磁芯雙線(xiàn)圈法”加載偏置磁場(chǎng)。兩個(gè)磁芯線(xiàn)圈具有相同的電磁參數(shù)，因此同一回路中兩個(gè)線(xiàn)圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)會(huì)相互抵消，從而抑制了兩個(gè)回路之間的耦合。直流偏置磁場(chǎng)加載時(shí)的測(cè)試方法采用“改進(jìn)的伏安法”和“矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀阻抗測(cè)試法”；交流偏置磁場(chǎng)加載時(shí)的測(cè)試方法采用“矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀阻抗測(cè)試法”，并使用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的“平均掃描測(cè)試”

4、功能以克服交流偏置磁場(chǎng)引起的阻抗測(cè)量的不穩(wěn)定。 本文采用所研究的交流磁導(dǎo)率測(cè)試方法測(cè)量了錳鋅鐵氧體、鎳鋅鐵氧體、鐵粉芯和坡莫合金的復(fù)磁導(dǎo)率。試驗(yàn)結(jié)果顯示：錳鋅鐵氧體和坡莫合金適合要求高磁導(dǎo)率和高飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度且沒(méi)有偏置磁場(chǎng)疊加的低頻(<1MMz)應(yīng)用；鎳鋅鐵氧體適合對(duì)磁導(dǎo)率要求不高、偏置磁場(chǎng)不大的高頻(>1MHz)應(yīng)用；鐵粉芯則特別適合在高偏置磁場(chǎng)作用下使用。另外，通過(guò)測(cè)量開(kāi)氣隙的錳鋅鐵氧體磁芯的磁導(dǎo)率發(fā)現(xiàn)，氣隙的引入雖然會(huì)導(dǎo)致