磁性材料磁滯回線測定

實驗背景實驗?zāi)康膶嶒炘韺嶒灧椒▽嶒瀮x器實驗內(nèi)容實驗主要現(xiàn)象操作過程數(shù)據(jù)記錄及處理實驗注意事項思考題當(dāng)前1頁，總共87頁。實驗背景磁性材料應(yīng)用廣泛，從常用的永久磁鐵、變壓器鐵芯、錄像機(jī)、計算機(jī)存儲用的磁帶、硬盤都采用磁性材料。磁滯回線和基本磁化曲線反映了磁性材料的主要特征。通過實驗研究這些性質(zhì)不僅能掌握用示波器觀察磁滯回線，以及基本磁化曲線的基本測繪方法，而且能從理論和實際應(yīng)用上加深對材料磁特性的認(rèn)識。

當(dāng)前2頁，總共87頁。實驗?zāi)康牧私庥檬静ㄆ鳒y量動態(tài)磁滯回線的原理和方法；了解磁性材料的基本磁化特性；掌握磁化曲線和磁滯回線的測量方法；進(jìn)一步熟悉數(shù)字示波器的使用。當(dāng)前3頁，總共87頁。實驗原理當(dāng)鐵磁物質(zhì)中不存在磁化場時，H和B均為零。隨著磁化場H的增加，B也隨之增加。當(dāng)H增加到Hm時,B不再增加，此時對應(yīng)的Hm和Bm稱為飽和磁場強(qiáng)度和飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度。如圖1所示。這時再使H退回到零，B減小到Br(非零值），即鐵磁物質(zhì)中仍然保留一定的磁性，這種現(xiàn)象稱為磁滯，Br稱為剩磁。這說明要消除剩磁，H必須繼續(xù)減小，出現(xiàn)反向磁場強(qiáng)度-Hc,Hc稱為矯頑力，它的大小反映鐵磁材料保持剩磁狀態(tài)的能力。當(dāng)前4頁，總共87頁。實驗原理當(dāng)磁場H按“Hm-Hc-Hm0HcHm”變化時，B所經(jīng)歷的相應(yīng)變化是“BmBr0-Bm-Br0Bm”,于是得到一條閉合的B—H曲線，成為飽和磁化曲線。如圖一所示。而在磁化過程中，鐵磁物質(zhì)要消耗額外的能量，并以熱的形式從鐵磁物質(zhì)中釋放，這種損耗成為磁滯損耗?？梢宰C明，磁滯損耗和磁滯回線所圍面積成正比。當(dāng)前5頁，總共87頁。圖1、起始磁化曲線和磁滯回線當(dāng)前6頁，總共87頁。實驗原理對于初始狀態(tài)H=0，B=0的鐵磁材料，在交變磁場強(qiáng)度由弱到強(qiáng)依次進(jìn)行磁化的過程中，可以得到面積由小到大向外擴(kuò)張的一簇磁滯回線。如圖2所示。這些磁滯回線定點的連線稱為鐵磁材料的基本磁化曲線。當(dāng)前7頁，總共87頁。圖2：基本磁化曲線當(dāng)前8頁，總共87頁。實驗方法當(dāng)前9頁，總共87頁。由于鐵磁材料磁化過程的不可逆性及具有剩磁的特點，在測定磁化曲線和磁滯回線時，必須對鐵磁材料預(yù)先進(jìn)行退磁，以保證外加磁場H=0時，B=0；其次，磁化電流在實驗過程中只允許單調(diào)增加或減小，不可時增時減。注意：為了得到最佳磁滯回線圖形，R2選擇在100kΩ~140kΩ之間，以避免圖形發(fā)生畸變。當(dāng)前10頁，總共87頁。實驗儀器DM—1型磁滯回線測試儀數(shù)字示波器計算機(jī)當(dāng)前11頁，總共87頁。當(dāng)前12頁，總共87頁。DM—1型磁滯回線測試儀當(dāng)前13頁，總共87頁。數(shù)字示波器當(dāng)前14頁，總共87頁。實驗內(nèi)容一、觀察動態(tài)磁滯回線（1）觀察面積由小到大向外擴(kuò)張的動態(tài)變化磁滯回線；（2）調(diào)節(jié)出飽和磁滯回線；（3）把飽和磁滯回線給打印出來，并在打印圖上標(biāo)出Hm和Bm對應(yīng)的電壓值u`1和u`c,以及Br和Hc對應(yīng)的電壓值uc和u1。當(dāng)前15頁，總共87頁。實驗內(nèi)容二、測量基本磁化曲線（1）對被測磁性材料進(jìn)行退磁；（2）對被測樣品進(jìn)行磁化到飽和，均勻減小磁化電流（直到磁場消退），及時記錄不同磁化電流所對應(yīng)磁滯回線頂點的坐標(biāo)值。此過程要求記錄12至14組數(shù)據(jù)。當(dāng)前16頁，總共87頁。當(dāng)前17頁，總共87頁。AutosetCH1MENUCH2MENUDISPLAY當(dāng)前18頁，總共87頁。選擇鍵DISPLAY當(dāng)前19頁，總共87頁。CURSOR當(dāng)前20頁，總共87頁。光標(biāo)1光標(biāo)2選擇鍵當(dāng)前21頁，總共87頁。選擇鍵當(dāng)前22頁，總共87頁。當(dāng)前23頁，總共87頁。當(dāng)前24頁，總共87頁。返回目錄當(dāng)前25頁，總共87頁。當(dāng)前26頁，總共87頁。當(dāng)前27頁，總共87頁。AutosetDISPLAYCH1MENUCH2MENU當(dāng)前28頁，總共87頁。選擇鍵當(dāng)前29頁，總共87頁。當(dāng)前30頁，總共87頁。水平位置垂直位置當(dāng)前31頁，總共87頁。當(dāng)前32頁，總共87頁。當(dāng)前33頁，總共87頁。當(dāng)前34頁，總共87頁。當(dāng)前35頁，總共87頁。伏／格伏／格當(dāng)前36頁，總共87頁。當(dāng)前37頁，總共87頁。當(dāng)前38頁，總共87頁。伏／格當(dāng)前39頁，總共87頁。選擇鍵當(dāng)前40頁，總共87頁。實驗內(nèi)容

接下去我們講怎么使用WaveStar軟件來把數(shù)字示波器顯示的波形采集到電腦并打印。當(dāng)前41頁，總共87頁。選擇鍵當(dāng)前42頁，總共87頁。當(dāng)前43頁，總共87頁。當(dāng)前44頁，總共87頁。當(dāng)前45頁，總共87頁。當(dāng)前46頁，總共87頁。當(dāng)前47頁，總共87頁。當(dāng)前48頁，總共87頁。當(dāng)前49頁，總共87頁。當(dāng)前50頁，總共87頁。當(dāng)前51頁，總共87頁。當(dāng)前52頁，總共87頁。當(dāng)前53頁，總共87頁。當(dāng)前54頁，總共87頁。當(dāng)前55頁，總共87頁。當(dāng)前56頁，總共87頁。當(dāng)前57頁，總共87頁。當(dāng)前58頁，總共87頁。當(dāng)前59頁，總共87頁。當(dāng)前60頁，總共87頁。當(dāng)前61頁，總共87頁。實驗內(nèi)容二:基本磁化曲線的測量當(dāng)前62頁，總共87頁。選擇鍵當(dāng)前63頁，總共87頁。CURSOR當(dāng)前64頁，總共87頁。選擇鍵當(dāng)前65頁，總共87頁。光標(biāo)1光標(biāo)2當(dāng)前66頁，總共87頁。當(dāng)前67頁，總共87頁。當(dāng)前68頁，總共87頁。選擇鍵當(dāng)前69頁，總共87頁。當(dāng)前70頁，總共87頁。當(dāng)前71頁，總共87頁。DISPLAY當(dāng)前72頁，總共87頁。選擇鍵當(dāng)前73頁，總共87頁。當(dāng)前74頁，總共87頁。當(dāng)前75頁，總共87頁。當(dāng)前76頁，總共87頁。當(dāng)前77頁，總共87頁。當(dāng)前78頁，總共87頁。當(dāng)前79頁，總共87頁。當(dāng)前80頁，總共87頁。返回目錄當(dāng)前81頁，總共87頁。數(shù)據(jù)記錄（1）設(shè)計三線表記錄R1、D外、D內(nèi)、h、R2、C、N1等給定的常數(shù)值。當(dāng)前82頁，總共87頁。數(shù)據(jù)記錄（2）設(shè)計三線表記錄Br和Hc對應(yīng)的電壓值

uc和u1。當(dāng)前83頁，總共87頁。（3）設(shè)計三線表記錄測量基本磁化曲線的電壓值。當(dāng)前84頁，總共87頁。數(shù)據(jù)處理（1）根據(jù)公式計算出剩磁Br和矯頑力Hc的值以及各自的不確定度、相對不確定度；（2）根據(jù)測量基本磁化曲線所得的數(shù)據(jù)，分別計算出對應(yīng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B和磁場強(qiáng)度H，在坐標(biāo)紙上繪制出基本磁化曲線。當(dāng)前85頁，總共87頁。數(shù)據(jù)處理注意：由于我們在做基本磁化曲線的測量時，磁滯回線頂點對應(yīng)的是電壓峰-峰值，于是我們數(shù)據(jù)處理時要先求出電壓的有效值，再代公式求出磁場強(qiáng)度H和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的值。對于我們在圖上讀出剩磁Br和矯頑力Hc對應(yīng)的電壓已是電壓的有效值。當(dāng)前86頁，總共87頁。實驗注意事項一、實驗前應(yīng)將信號源幅度輸出旋鈕逆時針