一种纳米晶旋转磁特性测试系统及测量方法技术方案

本发明专利技术公开了一种纳米晶旋转磁特性测试系统及测量方法，属于纳米晶材料磁特性测量设备，涉及纳米晶材料旋转磁特性测量装置和测量方法。包括NI工控机、LabVIEW信号发生和采集板卡、旋转磁特性测试仪、功率放大器、阻抗匹配电容箱、B‑H复合磁传感器及差分放大电路；本发明专利技术两正交磁路采用对称式双轭结构，两磁路独立励磁，可根据实际工况进行圆形、椭圆形和平面内任意方向上的交变励磁。B‑H复合磁传感器由两个H线圈以及四根探针组成，两窗口方向垂直的H线圈绕制在可拆卸的方形内环PCB基板上用于测试两个正交方向上的磁场强度H，四根钢针安装于外PCB基板上，两个探针为一组，测试两个方向的磁通密度B。外PCB基板设计焊点和导线固定孔。测试样品两侧设置匀场保护层，保证测试区域的均匀性，提高测试精度。

A Measuring System and Method for Rotating Magnetic Properties of Nanocrystals

The invention discloses a measuring system and a measuring method for rotating magnetic properties of nanocrystalline materials, belonging to a measuring device for magnetic properties of nanocrystalline materials, and relates to a measuring device and a measuring method for rotating magnetic properties of nanocrystalline materials. Including NI industrial computer, LabVIEW signal generation and acquisition board, rotating magnetic characteristic tester, power amplifier, impedance matching capacitor box, B_H composite magnetic sensor and differential amplifier circuit; the two orthogonal magnetic circuits of the invention adopt symmetrical double yoke structure, and the two magnetic circuits are independent excitation, which can alternate excitation in circular, elliptical and arbitrary directions in the plane according to actual working conditions. The B_H composite magnetic sensor consists of two H coils and four probes. The vertical H coils with two windows are wound on the detachable square inner ring PCB substrate to test the magnetic field intensity H in two orthogonal directions. Four steel needles are installed on the external PCB substrate. The two probes are a group to test the magnetic flux density B in two directions. The external PCB substrate is designed with solder joints and wire fixing holes. A shielding layer is set on both sides of the test sample to ensure the uniformity of the test area and improve the test accuracy.

【技术实现步骤摘要】
一种纳米晶旋转磁特性测试系统及测量方法
本专利技术涉及一种纳米晶旋转磁特性检测装置，具体涉及一种纳米晶旋转磁特性测试系统及测量方法。
技术介绍
纳米晶铁心三相高频变压器的T型结合处存在旋转磁场，产生旋转损耗，采用已有的环形样件测试方法不能测试旋转磁场，难以实现纳米晶铁心三相高频变压器损耗的精确计算，因此需要搭建纳米晶旋转磁特性测试装置。纳米晶旋转磁特性检测基于法拉第电磁感应定律及交变磁场下的涡流效应获取样品中的磁场信号。通过两对轴向正交的励磁绕组对样品进行励磁，通过LabVIEW反馈控制程序可以精确的控制磁场空间轨迹；通过紧贴于样品表面的结合探针和感应线圈的B-H复合磁传感器对样品中磁场信号进行检测。已有技术的磁特性检测装置，磁路结构采用单C环结构，磁路对称性差；励磁绕组采用矩形结构窗口利用率低，漏磁问题突出；磁路材料为硅钢片，高频下具有较高的铁心损耗，发热问题严重。已有技术的检测装置不能实现高频下旋转磁特性的模拟。已有技术的磁特性检测装置，B和H传感器集成度低，需要较大的磁场均匀区域，B传感器采用打孔的方式，容易破坏样品的磁特性；在导线穿孔的过程中容易造成导线绝缘的破坏，造成匝间短本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳米晶旋转磁特性测试系统，包括NI工控机，与工控机相连LabVIEW信号发生和采集板卡，LabVIEW板卡的信号输出端依次连接功率放大器，梯形分段式励磁绕组，阻抗匹配电容箱，大功率水冷电阻作为系统的励磁回路；B‑H复合磁传感器经屏蔽线分别经过差分放大电路，LabVIEW板卡的信号输入端作为系统的采集回路；其特征在于：励磁回路采用匹配电容箱，利用串联谐振，提高励磁电流。

【技术特征摘要】
1.一种纳米晶旋转磁特性测试系统，包括NI工控机，与工控机相连LabVIEW信号发生和采集板卡，LabVIEW板卡的信号输出端依次连接功率放大器，梯形分段式励磁绕组，阻抗匹配电容箱，大功率水冷电阻作为系统的励磁回路；B-H复合磁传感器经屏蔽线分别经过差分放大电路，LabVIEW板卡的信号输入端作为系统的采集回路；其特征在于：励磁回路采用匹配电容箱，利用串联谐振，提高励磁电流。2.根据权利要求1所述的纳米晶旋转磁特性测试系统，其特征在于，旋转磁特性测试仪的主磁路由四个尺寸完全相同的C环组成，两个为一组形成一个励磁回路，励磁回路包括铁心和铁轭，铁心切口处为平面或锥台形结构，分段式梯形励磁绕组绕制在绕组骨架上，然后组装于铁心位置，铁心中心形成的正方形区域放置立方体传感箱。3.根据权利要求2所述的纳米晶旋转磁特性测试系统，其特征在于，立方体传感箱包括底座，顶盖，两块定位板，作为样品和匀场保护层的三块四角带有缺口的纳米晶薄片；传感箱上顶盖采用螺丝固定可拆卸，定位板与定位板之间放置样品，定位板与底座、顶盖之间放置匀场保护层；定位板中心区域掏空用于镶嵌B-H复合磁传感器。4.根据权利要求3所述的纳米晶旋转磁特性测试系统，其特征在于，匀场保护层与样品均为纳米晶薄片，且材料、尺寸及形状均相同，样品表面安装探针处去绝缘。四角位置设计四个方形缺口，保证有效边长与铁心极头边长相同。5.根据权利要求1所述的纳米晶旋转磁特性测试系统，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李永建，王利祥，李昂轩，张长庚，陈瑞颖，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：天津,12