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  • 实验二 铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线测量

      一、显示和观察2种样品在25Hz、50Hz、100Hz、150Hz交流信号下的磁滞回线图形。

      1、按图2-5所示的原理线路接线。标有红色箭头的线表示接线的方向,样品的更换是通过换接接线来完成的。

      1)逆时针调节幅度调节旋钮到底,使信号输出最小。

      2)调示波器显示工作方式为X-Y方式,即水平扫描开关(SEC/D/V)调到最小。

      3)示波器X输入为AC方式,测量采样电阻R1的电压。

      4)示波器Y输入为DC方式,测量积分电容的电压。

      5)选择样品1先进行实验。

      6)接通示波器和DH4516C型动态磁滞回线实验仪电源,适当调节示波器辉度,以免荧光屏中心受损。预热10分钟后开始测量。

      2、示波器光点调至显示屏中心,调节实验仪频率调节旋钮,频率显示窗显示50.00Hz。

      3、单调增加磁化电流,即缓慢顺时针调节幅度调节旋钮,使示波器显示的磁滞回线上B值增加缓慢,达到饱和。改变示波器上X、Y输入增益段开关,调节R1、R2及C的大小,使示波器显示出典型美观的磁滞回线图形。

      4、单调减小磁化电流,即缓慢逆时针调节幅度调节旋钮,直到示波器最后显示为一点,位于显示屏的中心,即X和Y轴线的交点,如不在中间,可调节示波器的X和Y位移旋钮。

      5、单调增加磁化电流,即缓慢顺时针调节幅度调节旋钮,使示波器显示的磁滞回线上B值增加缓慢,达到饱和,改变示波器上X、Y输入增益波段开关和R1、R2的值,并使磁化电流在水平方向上的读数为(-5.00,+5.00)格。示波器显示典型美观的磁滞回线图形。

      6、逆时针调节(幅度调节旋钮到底),使信号输出最小,调节实验仪频率调节旋钮,频率显示窗分别显示25.00Hz、100.0Hz、150.0Hz,重复上述3-5的操作,比较磁滞回线形状的变化。表明磁滞回线形状与信号频率有关,频率越高磁滞回线包围面积越大,用于信号传输时磁滞损耗也大。

      7、换实验样品2,重复上述2-6步骤,观察25.00Hz、50.00Hz、100.0Hz、150.0Hz时的磁滞回线,并与样品1进行比较,有何异同。

      二、测磁化曲线和动态磁滞回线,用样品1进行实验。

      1、在实验仪上接好实验线路,逆时针调节幅度调节旋钮到底,使信号输出最小。将示波器光点调至显示屏中心,调节实验仪频率调节旋钮,频率显示窗显示50.00Hz。

      2、退磁。

      1)单调增加磁化电流,即缓慢顺时针调节幅度调节旋钮,使示波器显示的磁滞回线上B值增加变得缓慢,达到饱和。改变示波器上X、Y输入增益段开并和R1、R2的值,示波器显示典型美观的磁滞回线图形。磁化电流在水平方向上的读数为(-5.00,+5.00)格,此后,保持示波器上X、Y输入增益波段开关和R1、R2值固定不变并锁定增益电位器(一般为顺时针到底),以便进行H、B的标定。

      2)单调减小磁化电流,即缓慢逆时针调节幅度调节旋钮,直到示波器最后显示为一点,位于显示屏的中心,即X和Y轴线的交点,如不在中间,可调节示波器的X和Y位移旋钮。

      3、测基本磁化曲线(即测量大小不同的各个磁滞回线的顶点的连线)。

      单调增加磁化电流,即缓慢顺时针调节幅度调节旋钮,同时记录磁化电流在X方向读数为0、0. 20、0.40、0.60、0.80、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00时,磁滞回线顶点在Y方向上读数,单位为格。

      4、测动态磁滞回线

      在磁化电流X方向上的读数为(-5.00,+5.00)格时,记录示波器显示的磁滞回线在X坐标为5.0、4.0、3.0、2.0、1.0、0、-1.0、-2.0、-3.0、-4.0、-5.0格时,相对应的Y坐标,单位为格。

      三、作基本磁化曲线和动态磁滞回线。

      由前所述H、B的计算公式为:

      上述公式中,2种铁芯实验样品和实验装置参数如下:

      L=0.130m,S=1.24×10-4m2,N1=100T,N2=100T,R1、R2、C值根据仪器面板上的选择值计算。L为铁芯实验样品平均磁路长度;S为铁芯实验样品截面积;N1为磁化线圈匝数;N2为副线圈匝数;R1为磁化电流采样电阻,单位为Ω;R2为积分电阻,单位为Ω;C为积分电容,单位为F。Sx为示波器X轴灵敏度,单位V/格;Sy为示波器Y轴灵敏度,单位V/格,H单位为A/m, B单位为T。计算并整理实验数据将结果填入表2-1和表2-2。