【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及磁性材料性能检测，特别涉及一种金属软磁功率损耗测量装置、方法及系统。
技术介绍
1、电感线圈作为电源，开关，变压器等电力电子器件中的一种重要元器件，其具有整流、抑制噪声信号干扰、电压电流转换等作用。用软磁材料加工成磁芯，可以显著提高电感线圈的电感值，提升电感器的电学性能。不过在高频电路中，带磁芯的电感除了会产生线圈损耗，还会伴随产生磁芯损耗，对高频情况下的电感的工作稳定性产生影响，磁芯损耗跟磁芯材料、尺寸等因素有关，不同工况条件下的磁芯损耗存在差异，一般通过实际测量的方式获知具体规格磁芯的损耗功率。磁芯损耗的存在会导致磁芯发热，降低电感线圈的工作效率，造成功率损失，严重时会烧毁电源，因此测量电感在特定波形和频率下的磁芯损耗，对于电感的选型应用有重要参考意义。
2、测量功率低的小尺寸磁芯损耗，具有以下两种方式：
3、1、采用b-h回路测量法，也叫做双绕组法，在被测磁芯上放置两个绕组，测量励磁电流和感应电压，从而得到磁芯损耗功率。
4、2、另一种测量磁芯高频损耗的方法是电压法，信号发生器产生测试所需频率和波形的信号，经射频放大器放大功率后，传输到并联一个谐振电容，被测磁芯线圈绕组两端，通过功率计采集功率和电压，从而计算出磁芯在给定工作条件下的损耗功率。
5、而在现有的电压法测量中有如下不足，首先，这种电压法读取的pwr值(输出功率值)涵盖了线圈的线损，不能真实的测量出铁芯损耗，其次，测量时需人工计算谐振电容，精度较低，易出错。
技术实现思路b>
1、本专利技术的目的是提供一种金属软磁功率损耗测量装置、方法及系统，以实现替代人工进行数据处理，以提高软磁功率损耗测量的精度以及效率以及能够通过改进测量装置达到对铁芯损耗数据的真实获取。
2、为了达到上述目的，本专利技术的技术方案有：
3、本申请的一方面，提供一种金属软磁功率损耗测量装置，包括：
4、信号发生单元，所述信号发生单元用于输出设定频率的正弦波信号；
5、功率放大单元，所述功率放大单元连接信号发生单元的输出端，所述功率放大单元用于将输入的正弦波信号的功率放大；
6、测量电路，所述测量电路连接所述功率放大器的输出端，所述测量电路包括由可变电容和电感线圈连接组成的谐振回路，电感线圈绕制在待测磁芯上；
7、功率分析单元，所述功率分析单元连接测量电路的输入端，所述功率分析单元用于对测量电路中测量电压值、功率值以及功率因素值进行采集计算；
8、示波单元，所述示波单元连接有采样电路，采样电路包括连接的电流传感器和采样电阻，采样电路中的电流传感器获取电感线圈的电流信号，并结合采样电阻转化为电压信号并输入至示波单元，由示波单元解析获取观测数据并展示；
9、控制终端，所述控制终端连接信号发生单元、功率分析单元以及示波单元，由信号发生单元、功率分析单元以及示波单元采集的数据参数输入至控制终端，由控制终端采用计算机程序计算获得铁芯损耗结果。
10、在本申请的一方面中，与现有技术相比，本申请的一种金属软磁功率损耗测量装置，包括信号发生单元、功率放大单元、测量电路、功率分析单元、示波单元以及控制终端，对比现有技术，增加了示波单元以及控制单元的设置，由示波单元连接测量电路中由可变电容器与待测磁芯构成的谐振回路，所述示波单元通过采样电路获取谐振回路内电压的波形并在示波单元上展示并用来获得观测数据，控制终端根据示波单元获得的参数以及功率分析单元获得数据进行计算获得铁芯的损耗，达到对铁芯的损耗真实计算获得的目的，另外，在本申请中由控制终端对各个单元的数据进行统一获得处理，能够加快数据的处理效率，从而替代人工以减少铁芯损耗数据的获取时间，防止测量速度过慢导致铁芯发热而产生测量误差。
11、进一步的，所述控制终端与信号发生单元、功率分析单元以及示波单元通过usb线进行通讯连接。
12、本申请的二方面，提供一种金属软磁功率损耗测量方法，包括如下步骤：
13、s1、获取待测磁芯的固有参数，并将待测磁芯的固有参数输入至控制终端；
14、s2、构建第一处理模型，在控制终端启用工作后发出启动信号至信号发生单元，由信号发生单元发出正弦波信号至信号放大单元，通过采样电路中的电流传感器采集谐振回路中电感线圈的电流信号并结合采样电阻将该电流信号转化成对应电压信号输入示波单元，由示波单元将接收的电压信号识别并输出观测数据输入至控制终端，由控制终端根据构建的第一处理模型计算获得可变电容的调节数值；
15、s3、构建第二处理模型，在完成对可变电容的调节后，获取功率分析单元上采集计算获得的测量电压值和功率平均值以及获取示波单元通过采样电路获取的观测数据，并输入至控制终端，根据构建的第二处理模型，由控制终端计算并获取铁芯损耗结果。
16、进一步的，所述磁芯的固有参数包括铁芯截面、铁芯平均磁路长度、铁芯度密，线圈绕组电感值以及需要测试条件频率、测试磁密中的一种或多种。
17、进一步的，所述观测数据包括测试电压和有效电压；
18、其中，所述测试电压指示为由信号发生单元经过信号发生单元放大输出并施加在测量回路上的电压；
19、所述有效电压指示为电流传感器的检测电压。
20、进一步的，在步骤s2之后还包括：
21、判断可变电容当前的电容值是否小于设定电容参数；
22、若是，则以当前可变电容的数值为测试当量。
23、进一步的，所述构建第二处理模型，在完成对可变电容的调节后，获取功率分析单元上采集计算获得的测量电压值和功率平均值以及获取示波单元通过电流传感器获取谐振回路的电流波形的观测数据，并输入至控制终端，根据构建的第二处理模型，由控制终端计算并获取铁芯损耗结果，具体包括：
24、获取示波单元通过电流传感器获取谐振回路的电流波形的观测数据，所述观测数据包括测试电压和有效电压，以及获取由功率分析单元采集的测量电压值和功率平均值数据，并输入至控制终端；
25、由控制终端根据获取的测量电压值和测试电压计算作差，判断差值小于设定值时，由控制终端发出控制信号，所述控制信号指示关闭信号发生器输出；
26、由控制终端根据获取功率分析单元上采集计算获得的功率平均值参数以及获取示波单元通过电流传感器获取谐振回路的电流波形的观测数据，采用第二处理模型获取铁芯损耗结果。
27、作为本申请的三方面，提供一种金属软磁功率损耗测量系统，包括：
28、固有参数获取单元，所述固有参数获取单元用于获取待测磁芯的固有参数，并将待测磁芯的固有参数输入至控制终端；
29、第一处理单元，所述第一处理单元用于构建第一处理模型，在控制终端启用工作后发出启动信号至信号发生单元，由信号发生单元发出正弦波信号至信号放大单元，通过采样电路中的电流传感器采集谐振回路中电感线圈的电流信号并结合采样电阻将该电流信号转化成本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种金属软磁功率损耗测量装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种磁芯损耗的检测系统，其特征在于，所述控制终端与信号发生单元、功率分析单元以及示波单元通过USB线进行通讯连接。
3.一种应用如权利要求1至2任一项所述的金属软磁功率损耗测量方法，其特征在于，包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的金属软磁功率损耗测量方法，其特征在于：
5.根据权利要求3所述的金属软磁功率损耗测量方法，其特征在于：
6.根据权利要求3所述的金属软磁功率损耗测量方法，其特征在于，在步骤S2之后还包括：
7.根据权利要求3所述的金属软磁功率损耗测量方法，其特征在于，所述构建第二处理模型，在完成对可变电容的调节后，获取功率分析单元上采集计算获得的测量电压值和功率平均值以及获取示波单元通过电流传感器获取谐振回路的电流波形的观测数据，并输入至控制终端，根据构建的第二处理模型，由控制终端计算并获取铁芯损耗结果，具体包括：
8.一种应用如权利要求3至7任一项所述的金属软磁功率损耗测量系统，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种金属软磁功率损耗测量装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种磁芯损耗的检测系统，其特征在于，所述控制终端与信号发生单元、功率分析单元以及示波单元通过usb线进行通讯连接。
3.一种应用如权利要求1至2任一项所述的金属软磁功率损耗测量方法，其特征在于，包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的金属软磁功率损耗测量方法，其特征在于：
5.根据权利要求3所述的金属软磁功率损耗测量方法，其特征在于：
6.根据权利要求3所述的金属软磁功率损耗测量方法，其特征在于，在步骤s2之后还包括：
7.根据权利要求3...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖育泳，张志臻，黄剑威，李富，杨永成，陈泽金，
申请(专利权)人：佛山中研磁电科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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