磁化曲线和磁滞回线的测量

关于磁化曲线和磁滞回线的测量实验目的学习和掌握材料剩磁的消磁方法、用霍尔传感器测量铁磁材料直流磁特性、磁化曲线和磁滞回线实验仪器SXG—2000数字式毫特仪，IS600恒流电源，实心铁芯样品第2页,共13页，2024年2月25日，星期天实验原理1.铁磁物质的磁饱和现象和磁滞现象铁磁物质的磁化过程很复杂，主要表现为它具有磁饱和性和磁滞性。这两个特性可以通过磁化场的磁场强度H和磁感应强度B之间的关系即B-H曲线来说明。Hm和Bm分别为饱和时的磁场强度和磁感应强度,曲线OA称为铁磁物质的初始磁化曲线。自A点出发又回到A点的轨迹为一闭合曲线，称为铁磁物质的磁滞回线。第3页,共13页，2024年2月25日，星期天实验原理2.初始磁化曲线和磁滞回线的测量根据安培环路定理，在环形样品的磁化线圈中通以电流I，则磁化场磁场强度H为其中l为磁路的平均长度，N为磁化线圈的匝数，n=N/L为单位磁路长度上线圈的匝数。H的单位为A/m。由磁化线圈通过的电流I和单位磁路长度上线圈的匝数n可计算磁场强度H，用特斯拉计测量气隙中均匀磁场区的磁感应强度可得B。逐点测出H、B的值即可绘出B-H曲线。第4页,共13页，2024年2月25日，星期天实验原理为了得到如图1所示对称而稳定的磁滞回线，必须在

Hm之间对样品进行反复的磁化，即“磁锻炼”。测量初始磁化曲线必须由原始状态H＝0，B＝0开始，因此测量前必须对待测样品进行退磁，以消除剩磁。退磁的方法如图2所示，须在

Hm之间对样品进行反复磁化的过程中让|Hm|逐步减少，使样品沿着面积一条比一条小的磁滞回线回到原点。第5页,共13页，2024年2月25日，星期天实验内容1.了解实验仪器

第6页,共13页，2024年2月25日，星期天实验内容第7页,共13页，2024年2月25日，星期天实验内容1.实验内容和实验数据(1)测定气隙中磁场的分布将数字式毫特计的霍尔探头平行（使霍尔片与B的方向垂直）地插入气隙，置于中央，注意勿与样品接触。线圈通以一定的直流电流I（记下毫安表读数），用数字式毫特计沿x方向（见图3）等间隔测量磁场分布，数据记录于表。第8页,共13页，2024年2月25日，星期天实验内容(2)样品退磁、毫特计调零在正式测量磁化曲线之前务必对样品进行退磁处理。本实验采用直流退磁法。A.若毫特计读数为“＋”，向下闭合换向开关，调大I使毫特计读数变“－”，再把电流调小到I=0mA。B.若毫特计读数为“－”，向上闭合换向开关，调大I使毫特计读数变“＋”，再把电流调小到I=0mA。C.重复上述A或B操作，可使毫特计读数“反向”所需的电流I

的绝对值逐渐减少。直到I=0时，换向开关无论怎样启闭，毫特计读数都为0。D.把霍尔探头调到气隙的外面，调节毫特计调零电位器使毫特计读数为0。E.再把霍尔探头调到铁芯气隙的中间位置，重复上述A或B操作，直到I=0时，换向开关无论怎样启闭，毫特计读数都为0。F.重复上述D、E操作，直到霍尔探头的读数在气隙外面为0；在气隙中间启闭换向开关时也为0。第9页,共13页，2024年2月25日，星期天实验内容(3)初始磁化曲线的测量以50mA为间隔从零开始逐渐增大励磁电流I（注意I只能单调增加），用毫特计记录对应的磁感应强度B，直至I增加时，B的增长量明显减少为止。纪录L，N。利用测量数据作出初始磁化曲线。(4)磁锻炼在测量磁滞回线之前还必须对样品进行反复磁化，称为磁锻炼。可采取励磁电流I按Imax

0

-Imax

0

Imax的顺序进行调节，重复3次以上。第10页,共13页，2024年2月25日，星期天实验内容(5)磁滞回线的测量以50mA为间隔，从Imax开始使励磁电流I经Imax

0

-Imax

0

Imax变化，毫特计记录对应的磁感应强度B，逐点描出的B-H曲线即为该磁化电流所对应的磁滞回线（当然还可在

I1,I2

，等范围下测出一族磁滞回线，所有这些磁滞回线的顶点所连成的曲线称为样品的基本磁化曲线）。在测量磁滞回线过程中励磁电流的变化务必是单调增加或单调减少，否则将影响实验结果。利用测量数据作出磁滞回线，求出剩余磁感应强度Br和矫顽力He。第11页,共13页，2024年2月25日，星期天思考题1.什么叫做初始磁化曲线？测量初始磁化曲线要掌握那些要点？2.测量磁滞回线时，为什么要进行磁锻炼？如果测量磁滞回线过程中一旦操作顺序发生错误，应该怎样操作才能继续测量。3.怎样使样品完全退磁，使初始状态在H=0，B=0点上？