一种一维及二维高低频磁特性测量系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种一维及二维高低频磁特性测量系统，包括B‑H复合线圈、功率放大器、信号放大器、水冷电阻、电容箱、信号发生采集器、一维及二维高低频磁特性测量装置和测试平台；测量装置包括底板、上下磁轭夹板、上磁轭顶板、左磁轭夹板、右磁轭夹板、左侧前后夹板、右侧前后夹板、C形上磁轭、C形下磁轭、C形左磁轭、C形右磁轭、激励线圈和样品板；本装置的底板设置有滑轨，通过左磁轭夹板、右磁轭夹板、左侧前后夹板、右侧前后夹板以及C形左磁轭和C形右磁轭沿滑轨的滑动，并于适当位置固定，实现本装置能进行一维磁特性测量和二维磁特性测量并能自由转变，实现一体多用。

A measurement system of one-dimensional and two-dimensional high and low frequency magnetic properties

【技术实现步骤摘要】
一种一维及二维高低频磁特性测量系统
本技术涉及磁特性测量领域，具体是一种一维及二维高低频磁特性测量系统。
技术介绍
磁特性测量系统主要包括激磁系统、传感系统、数据处理系统以及磁特性测量装置。激磁系统是通过对磁轭的激磁处理，使待测样片中产生各种磁场；传感系统是通过附着在待测样片表面的B-H复合线圈进行电信号的采集，目前大多采集电压信号；数据处理系统是通过各种程序自动将测量数据生成磁滞回线，从而得到待测样品的磁特性和各种损耗。目前较为通用的磁特性测量装置为一维磁环磁特性测量和二维C型磁轭磁特性测量，主要是通过对缠绕在磁轭上的线圈通以各种形式电流来产生不同磁场，进而得到磁性材料的磁特性以及各种损耗。传统的磁特性测量装置大多只能进行低频下(10kHz以下)的磁特性测量，这是由于采用硅钢片制作而成的磁轭作为磁路，在高频下，硅钢片的特性很差，发热严重，损耗很大，导致在激磁时不容易达到所需要的磁感应强度，使测量的磁特性准确性降低。目前二维磁特性测量装置是将激磁线圈缠绕到极头附近，这样激磁效果是最优的，但是如果在高频下进行激磁时，由于两个激磁线圈距离过近，会出现邻近效应以及分布电容的影响，导致激磁效果不理想，使被测材料的磁特性准确性降低。传统的磁特性测量装置只能用于单一的测量，即一维磁测量装置只能进行一维的磁特性测量，二维装置只能进行二维的磁特性测量，不具有“一体多用”的功能，同时存在换样难的问题。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术拟解决的技术问题是，提供一种一维及二维高低频磁特性测量系统。本技术解决所述技术问题的技术方案是，提供一种一维及二维高低频磁特性测量系统，包括B-H复合线圈、功率放大器、信号放大器、水冷电阻、电容箱、信号发生采集器和测试平台；所述信号发生采集器分别与测试平台、信号放大器和功率放大器连接；B-H复合线圈与信号放大器连接；水冷电阻分别与功率放大器的正极端和电容箱连接；其特征在于该测量系统还包括一维及二维高低频磁特性测量装置；所述测量装置包括底板、上下磁轭夹板、上磁轭顶板、左磁轭夹板、右磁轭夹板、左侧前后夹板、右侧前后夹板、C形上磁轭、C形下磁轭、C形左磁轭、C形右磁轭、激励线圈和样品板；所述C形上磁轭、C形下磁轭、C形左磁轭和C形右磁轭的相同位置上均缠绕有激磁线圈；激磁线圈的两端分别与电容箱和功率放大器的负极端连接；两个上下磁轭夹板固定于底板上；所述C形上磁轭和C形下磁轭的两条短边分别固定于两个上下磁轭夹板上；C形下磁轭的长边固定于底板上，C形上磁轭的长边固定于上磁轭顶板上；上磁轭顶板的左右两端分别与两个上下磁轭夹板固定连接；C形上磁轭和C形下磁轭的极头固定组合；样品板通过样品板支撑柱固定在底板上，位于极头的中心位置，用于放置B-H复合线圈和待测样品；左磁轭夹板的前后两端分别与两个左侧前后夹板固定连接；C形左磁轭的两条短边分别固定于两个左侧前后夹板上，长边固定于左磁轭夹板上；右磁轭夹板的前后两端分别与两个右侧前后夹板固定连接；C形右磁轭的两条短边分别固定于两个右侧前后夹板上，长边固定于右磁轭夹板上；底板上表面固定有滑轨；左磁轭夹板、右磁轭夹板、左侧前后夹板与右侧前后夹板的底部均具有滑槽，与底板上的滑轨配合实现自由滑动；进行二维磁特性测量时，左磁轭夹板与右磁轭夹板分别与各自的上下磁轭夹板接触；左磁轭夹板、右磁轭夹板、左侧前后夹板与右侧前后夹板固定在底板上；C形左磁轭和C形右磁轭的极头固定组合；需要进行一维磁特性测量时，C形左磁轭和C形右磁轭分开，并将左磁轭夹板、右磁轭夹板、左侧前后夹板和右侧前后夹板与底板分开；拖动左磁轭夹板、右磁轭夹板、左侧前后夹板、右侧前后夹板以及C形左磁轭和C形右磁轭沿滑轨分别向测量装置的左右两侧滑动，直至C形左磁轭和C形右磁轭各自的两条极头边的外侧均位于C形上磁轭和C形下磁轭的外侧，再将左磁轭夹板、右磁轭夹板、左侧前后夹板与右侧前后夹板固定在底板上。与现有技术相比，本技术有益效果在于：(1)本装置的底板设置有滑轨，通过左磁轭夹板、右磁轭夹板、左侧前后夹板、右侧前后夹板以及C形左磁轭和C形右磁轭沿滑轨的滑动，并于适当位置固定，实现本装置能进行一维磁特性测量和二维磁特性测量并能自由转变，实现一体多用。(2)经过结构变形，在系统进行一维磁特性测量时，C形左磁轭和C形右磁轭不会对C形上磁轭和C形下磁轭的磁通产生影响，实现测量结果的准确。(3)本装置解决了二维测量时换样难的问题。当需要更换二维测量的样品时，可将本装置先变形为一维测量装置，完成换样后，变形为二维测量装置再进行测量，不需要将整个测量装置拆除的复杂方式。(4)在高频下，激磁线圈过于靠近会出现邻近效应以及分布电容的影响，所以将本系统将激磁线圈缠绕在磁轭的两条短边上而非极头位置。(5)磁轭采用为纳米晶材料。纳米晶材料饱和磁导率较高，高频下铁芯损耗较低，发热也较硅钢片少，高频下激磁效果比硅钢片好，所以本装置既可以实现对各种材料的低频磁特性的测量，也可以实现对各种材料的高频磁特性的测量。附图说明图1为本技术一种实施例的进行二维磁特性测量的装置整体结构示意图；图2为本技术图1中去掉上磁轭顶板、左侧前后夹板和右侧前后夹板后的局部放大示意图；图3为本技术一种实施例的进行一维磁特性测量的装置整体结构示意图；图4为本技术图3的局部放大示意图；图5为本技术一种实施例的底板俯视示意图；图6为本技术一种实施例的底板仰视示意图；图7为本技术一种实施例的C形上磁轭、C形下磁轭、C形左磁轭和C形右磁轭的空间位置示意图；图8为本技术一种实施例的C形上磁轭、C形下磁轭、C形左磁轭和C形右磁轭的连接示意图；图9为本技术一种实施例的左磁轭夹板和左侧前后夹板的连接示意图；图10为本技术一种实施例的C形上磁轭和C形下磁轭的安装示意图；图11为本技术一种实施例的上下磁轭夹板结构示意图；图12为本技术一种实施例的上磁轭顶板结构示意图；图13为本技术一种实施例的左磁轭夹板结构示意图；图14为本技术一种实施例的样品板结构示意图；图15为本技术一种实施例的极头夹结构示意图；图16为本技术一种实施例的系统结构示意框图；图中：1、底板；2、上下磁轭夹板；3、上磁轭顶板；4、左磁轭夹板；5、右磁轭夹板；6、左侧前后夹板；7、右侧前后夹板；8、地支架；9、磁轭夹；10、极头夹；11、出线孔；12、滑轨；13、进线孔；14、C形上磁轭；15、C形下磁轭；16、C形左磁轭；17、C形右磁轭；18、滑槽；19、垫板；20、极头夹公头；21、极头夹母头；22、凸出块；23、激磁线圈；24、样品板；25、样品板支撑柱；26、磁轭槽；27、线圈放置槽；28、滑轨档柱；29、测试平台；30、B-H复合线圈；31、功率放大器；32、信号放大器；33、水冷电阻；34、电容箱；35、信号发生采集本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种一维及二维高低频磁特性测量系统，包括B-H复合线圈、功率放大器、信号放大器、水冷电阻、电容箱、信号发生采集器和测试平台；所述信号发生采集器分别与测试平台、信号放大器和功率放大器连接；B-H复合线圈与信号放大器连接；水冷电阻分别与功率放大器的正极端和电容箱连接；其特征在于该测量系统还包括一维及二维高低频磁特性测量装置；/n所述测量装置包括底板、上下磁轭夹板、上磁轭顶板、左磁轭夹板、右磁轭夹板、左侧前后夹板、右侧前后夹板、C形上磁轭、C形下磁轭、C形左磁轭、C形右磁轭、激励线圈和样品板；/n所述C形上磁轭、C形下磁轭、C形左磁轭和C形右磁轭的相同位置上均缠绕有激磁线圈；激磁线圈的两端分别与电容箱和功率放大器的负极端连接；两个上下磁轭夹板固定于底板上；所述C形上磁轭和C形下磁轭的两条短边分别固定于两个上下磁轭夹板上；C形下磁轭的长边固定于底板上，C形上磁轭的长边固定于上磁轭顶板上；上磁轭顶板的左右两端分别与两个上下磁轭夹板固定连接；C形上磁轭和C形下磁轭的极头固定组合；样品板通过样品板支撑柱固定在底板上，位于极头的中心位置，用于放置B-H复合线圈和待测样品；/n左磁轭夹板的前后两端分别与两个左侧前后夹板固定连接；C形左磁轭的两条短边分别固定于两个左侧前后夹板上，长边固定于左磁轭夹板上；右磁轭夹板的前后两端分别与两个右侧前后夹板固定连接；C形右磁轭的两条短边分别固定于两个右侧前后夹板上，长边固定于右磁轭夹板上；/n底板上表面固定有滑轨；左磁轭夹板、右磁轭夹板、左侧前后夹板与右侧前后夹板的底部均具有滑槽，与底板上的滑轨配合实现自由滑动；进行二维磁特性测量时，左磁轭夹板与右磁轭夹板分别与各自的上下磁轭夹板接触；左磁轭夹板、右磁轭夹板、左侧前后夹板与右侧前后夹板固定在底板上；C形左磁轭和C形右磁轭的极头固定组合；需要进行一维磁特性测量时，C形左磁轭和C形右磁轭分开，并将左磁轭夹板、右磁轭夹板、左侧前后夹板和右侧前后夹板与底板分开；拖动左磁轭夹板、右磁轭夹板、左侧前后夹板、右侧前后夹板以及C形左磁轭和C形右磁轭沿滑轨分别向测量装置的左右两侧滑动，直至C形左磁轭和C形右磁轭各自的两条极头边的外侧均位于C形上磁轭和C形下磁轭的外侧，再将左磁轭夹板、右磁轭夹板、左侧前后夹板与右侧前后夹板固定在底板上。/n...

【技术特征摘要】
1.一种一维及二维高低频磁特性测量系统，包括B-H复合线圈、功率放大器、信号放大器、水冷电阻、电容箱、信号发生采集器和测试平台；所述信号发生采集器分别与测试平台、信号放大器和功率放大器连接；B-H复合线圈与信号放大器连接；水冷电阻分别与功率放大器的正极端和电容箱连接；其特征在于该测量系统还包括一维及二维高低频磁特性测量装置；
所述测量装置包括底板、上下磁轭夹板、上磁轭顶板、左磁轭夹板、右磁轭夹板、左侧前后夹板、右侧前后夹板、C形上磁轭、C形下磁轭、C形左磁轭、C形右磁轭、激励线圈和样品板；
所述C形上磁轭、C形下磁轭、C形左磁轭和C形右磁轭的相同位置上均缠绕有激磁线圈；激磁线圈的两端分别与电容箱和功率放大器的负极端连接；两个上下磁轭夹板固定于底板上；所述C形上磁轭和C形下磁轭的两条短边分别固定于两个上下磁轭夹板上；C形下磁轭的长边固定于底板上，C形上磁轭的长边固定于上磁轭顶板上；上磁轭顶板的左右两端分别与两个上下磁轭夹板固定连接；C形上磁轭和C形下磁轭的极头固定组合；样品板通过样品板支撑柱固定在底板上，位于极头的中心位置，用于放置B-H复合线圈和待测样品；
左磁轭夹板的前后两端分别与两个左侧前后夹板固定连接；C形左磁轭的两条短边分别固定于两个左侧前后夹板上，长边固定于左磁轭夹板上；右磁轭夹板的前后两端分别与两个右侧前后夹板固定连接；C形右磁轭的两条短边分别固定于两个右侧前后夹板上，长边固定于右磁轭夹板上；
底板上表面固定有滑轨；左磁轭夹板、右磁轭夹板、左侧前后夹板与右侧前后夹板的底部均具有滑槽，与底板上的滑轨配合实现自由滑动；进行二维磁特性测量时，左磁轭夹板与右磁轭夹板分别与各自的上下磁轭夹板接触；左磁轭夹板、右磁轭夹板、左侧前后夹板与右侧前后夹板固定在底板上；C形左磁轭和C形右磁轭的极头固定组合；需要进行一维磁特性测量时，C形左磁轭和C形右磁轭分开，并将左磁轭夹板、右磁轭夹板、左侧前后夹板和右侧前后夹板与底板分开；拖动左磁轭夹板、右磁轭夹板、左侧前后夹板、右侧前后夹板以及C形左磁轭和C形右磁轭沿滑轨分别向测量装置的左右两侧滑动，直至C形左磁轭和C形右磁轭各自的两条极头边的外侧均位于C形上磁轭和C形下磁轭的外侧，再将左磁轭夹板、右磁轭夹板、左侧前后夹板与右侧前后夹板固定在底板上。


2.根据权利要求1所述的一维及二维高低频磁特性测...

【专利技术属性】
技术研发人员：李永建，崔一帆，杨明，窦宇，岳帅超，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：新型
国别省市：天津;12