磁滞回线的数据处理

磁滞回线的测量实验报告一、实验目的1.了解磁滞回线的概念和特点；2.学习使用霍尔传感器测量磁场强度；3.掌握利用实验数据绘制磁滞回线的方法。

二、实验仪器和材料仪器：霍尔元件、磁力计、示波器、直流电源；材料：螺线管、磁铁、导线、万用表。

三、实验原理磁滞回线是磁化物质在外磁场作用下，磁感应强度与磁场强度之间的关系曲线。

当外磁场强度H由小到大变化时，磁感应强度B不仅不是单调变化的，而且在H改变方向时，B经过零点有回弹现象。

这种B-H的关系曲线即为磁滞回线。

磁滞回线可以揭示磁材料的磁化、变磁和反磁过程中的磁场调整以及应力状态等内部状况，对于磁性材料的性能评价具有重要的意义。

四、实验步骤1.准备工作：搭建实验电路，连接霍尔元件、示波器和直流电源；2.将磁力计放置在霍尔元件附近并调整合适的位置；3.施加一定外磁场强度H，并记录示波器上测得的霍尔输出电压UH 与电流电压表测得的霍尔电流IH的数值；4.改变外磁场强度的大小和方向，重复第三步，直到完成一次完整的磁滞回线的测量；5.将测得的磁场强度H和磁感应强度B的数据进行整理。

五、实验注意事项1.实验过程中需保持实验环境的稳定和安静；2.实验中需注意安全，避免磁铁和螺线管等物品的碰撞和意外伤害；3.在调整霍尔元件和磁力计位置时，需保证测量准确性和稳定性；4.测量数据需及时记录并整理，以免丢失。

六、实验结果及数据处理根据实验步骤记录的UH、IH数据，可以得到对应的磁感应强度B和磁场强度H的测量结果。

整理数据后，可以将B-H数据绘制成磁滞回线图。

七、实验结果分析通过实验数据的分析，可以得到磁滞回线的面积、对称性、磁饱和状态等信息。

此外，对于不同材料的磁滞回线，还可以比较其形状和性能差异。

八、实验总结通过本次实验，我们了解了磁滞回线的概念和特点，学习并掌握了使用霍尔传感器测量磁场强度的方法，熟悉了利用实验数据绘制磁滞回线的步骤和技巧。

此外，我们还通过实验结果对不同材料的磁滞回线进行了分析比较，深入了解了磁材料的性能差异和应用前景。

磁滞回线测量实验报告磁滞回线测量实验报告引言：磁滞回线是描述磁性材料磁化特性的重要参数。

通过对磁滞回线的测量和分析，我们可以深入了解材料的磁性行为，并从中获得有用的信息。

本篇实验报告旨在介绍磁滞回线测量实验的目的、步骤和结果，并对实验所获得的数据进行分析和讨论。

一、实验目的：本次实验的主要目的是通过对某一磁性材料的磁滞回线测量，了解该材料的磁化特性以及磁滞回线的含义。

具体的目标包括：1. 测量和绘制材料的磁滞回线；2. 分析磁滞回线的特征，如饱和磁感应强度、剩余磁感应强度、矫顽力等；3. 通过实验数据，讨论磁滞回线对材料磁性的影响。

二、实验步骤：1. 准备磁性样品和测量设备。

选择一块磁性样品，并将其放置在测量设备中，确保设备已经校准。

2. 施加外加磁场。

通过调节测量设备中的磁场源，逐渐增加外加磁场的强度，使其达到最大值，并将之后逐渐减小。

3. 测量磁滞回线数据。

在每个磁场强度值下，测量并记录材料的磁感应强度。

4. 绘制磁滞回线曲线。

将实验所得的磁感应强度值绘制成磁滞回线曲线。

三、实验结果：在本次实验中，我们测量了某磁性材料的磁滞回线，并得到了以下结果。

磁滞回线曲线如下图所示：[插入磁滞回线曲线图]从图中可以观察到以下几个主要特征：1. 饱和磁感应强度：磁滞回线中的一段水平线段代表材料的饱和磁感应强度。

在这段区域内，无论外加磁场的强度如何增加，材料的磁感应强度都不再增加。

2. 剩余磁感应强度：磁滞回线的起点对应着剩余磁感应强度。

当外加磁场为零时，材料仍然保持一定的磁感应强度，即剩余磁感应强度。

3. 矫顽力：磁滞回线中的一个特征点，即退磁点，表示了磁场逐渐减小时材料需要的磁场强度。

矫顽力越大，说明材料越难退磁。

四、数据分析和讨论：通过实验测量的磁滞回线数据，我们可以对该磁性材料的性质和行为进行一些分析和讨论。

磁滞回线的饱和磁感应强度可以告诉我们材料的磁性能。

当外加磁场的强度超过一定值时，材料将达到饱和，不再对外加磁场变化做出响应。

如何使用磁滞回线示波器测量磁滞回线磁滞回线是描述磁性材料在不同磁场作用下的磁化特性的图形。

磁滞回线示波器是一种用于观察和测量磁滞回线的仪器。

本文将介绍如何正确使用磁滞回线示波器来测量磁滞回线，以及如何分析这些数据并得出有关材料磁性的结论。

首先，准备工作非常重要。

首先，您需要选择适合测量的磁性材料样品。

常用的磁性材料包括铁、镍、钴等。

然后，将样品准备成您希望测量的形状，例如铁芯或磁铁。

确保样品表面光滑，以减小测试误差。

接下来，将磁滞回线示波器连接到电源，并将探头连接到示波器输入端。

调整示波器的垂直增益和水平增益，以使观察到的波形合适，并且不会超出示波器的测量范围。

然后，将样品放置在磁场中。

可以通过将样品置于恒定磁场中或通过磁体产生的可变磁场来实现。

确保磁场的强度在所选样品的饱和磁场值范围内，并且可以逐步增加或降低。

当磁场作用于样品时，示波器将显示出磁滞回线的波形。

磁滞回线是一个由样品磁化强度与磁场强度之间的关系绘制的曲线。

您可以看到随着磁场的变化，样品的磁化强度如何随之变化。

测量磁滞回线时，您可以采用不同的方法。

一种常见的方法是逐点测量，即在磁场强度变化的每个点上测量和记录样品的磁化强度。

另一种方法是连续测量，在磁场强度变化的过程中连续地对样品进行测量，并记录所有数据。

连续测量可以提供更精确的磁滞回线数据。

测量完成后，您可以开始分析磁滞回线数据。

首先，您可以计算出样品在不同磁场强度下的饱和磁化强度和剩余磁化强度。

饱和磁化强度是在饱和磁场下，样品完全磁化时的磁化强度。

剩余磁化强度是在去除磁场后，样品保留的磁化强度。

此外，您还可以计算出样品的矫顽力和回转透磁率。

矫顽力是指去除外部磁场所需的磁场强度。

回转透磁率是指材料在磁场强度变化的过程中磁滞回线的斜率。

这些参数可以提供关于材料磁化特性的更多信息。

在分析数据时，还可以注意到一些特殊的磁滞回线形状。

例如，当材料具有铁磁性质时，磁滞回线将呈现典型的矩形形状。

数据处理-磁滞回线
磁滞回线是指材料在磁化过程中，其磁化强度与外加磁场强度的关系图形。

当外加磁场强度从0逐渐增加时，材料的磁化强度会随之增加，但当外加磁场强度达到一定值后，材料的磁化强度不再增加，而是趋于饱和。

当外加磁场强度逐渐减小时，材料的磁化强度并不会立即减小，而是保持一定的数值，直到外加磁场强度减小到一定程度后，材料的磁化强度才开始减小。

这种由于磁化强度滞后于外加磁场强度变化而产生的现象，就是磁滞回线。

磁滞回线的形状可以反映材料的磁性特性。

常见的磁滞回线形状有正常环状、长方形和椭圆形等。

正常环状的磁滞回线表明材料磁化过程中存在一定的能量损耗；长方形的磁滞回线表明材料的磁化过程中磁化强度没有随着外加磁场强度的变化而发生明显的变化；椭圆形的磁滞回线表明材料在磁化过程中存在磁滞现象且磁化强度的变化幅度较大。

磁滞回线的测量和分析可以用于材料的磁性测试和磁性材料的设计和优化。

在实际应用中，磁滞回线的形状和参数对于材料的磁性性能有着重要的指示意义，如剩磁、矫顽力、磁导率等。

磁滞回线数据表格及处理磁滞回线是物质在磁场中受到磁化作用时呈现的非线性特性。

磁滞回线的数据表格是对物质磁化过程中的磁场强度与磁化强度进行记录和处理的一种方法。

本文将介绍磁滞回线数据表格的应用及处理方法。

磁滞回线数据表格通常由两列数据组成，一列是磁场强度（H），一列是磁化强度（B）。

磁滞回线实验通常通过改变外加磁场强度来记录物质磁化的过程。

在正向磁场作用下，物质的磁化强度逐渐增加，当磁场达到一定强度时，磁化强度达到饱和，磁滞回线呈现一个闭合回路。

在磁场方向反向的情况下，物质的磁化强度也会随着磁场的减小而减小，直到反向磁场也达到饱和。

磁滞回线数据表格的处理可以帮助我们了解物质的磁化特性以及对磁场的响应。

一般来说，我们可以通过磁滞回线数据表格中记录的磁化强度与磁场强度的关系来计算物质的磁导率、磁化率以及磁滞损耗等参数。

磁导率是描述物质磁场响应的一个重要参数，可以通过磁滞回线数据表格中的斜率来计算。

具体而言，我们可以通过磁滞回线数据表格中的斜率对应的磁字段强度和磁化强度计算出磁导率。

磁导率的大小可以反映物质对外部磁场的响应能力，对于不同的物质而言，磁导率的大小也会有所不同。

磁化率是物质在磁场作用下磁化程度的一个度量，可以通过磁滞回线数据表格中的磁化强度与磁场强度的比值来计算。

具体而言，我们可以通过磁滞回线数据表格中的磁化强度与磁场强度对应的数值计算磁化率。

磁化率的大小可以反映物质在外部磁场作用下的磁化程度，对于不同的物质而言，磁化率的大小也会有所不同。

磁滞损耗是物质在磁化过程中耗散的能量损耗，可以通过磁滞回线数据表格中的闭合回路面积来计算。

具体而言，我们可以通过磁滞回线数据表格中的闭合回路的面积计算磁滞损耗。

磁滞损耗的大小可以反映物质在磁化过程中的耗能程度，对于不同的物质而言，磁滞损耗的大小也会有所不同。

除了对磁滞回线数据表格中数据的处理，我们还可以通过绘制磁滞回线的图像来更直观地观察磁化过程及相关特性。

铁磁材料的磁滞回线操作流程Magnetic hysteresis is a phenomenon that occurs in ferromagnetic materials when they are subjected to a changing magnetic field. 铁磁材料在受到变化的磁场作用时会产生磁滞。

This phenomenon is characterized by the material retaining some magnetization even after the external magnetic field is removed. 这种现象的特点是即使外部磁场被移除后，材料仍然保留一些磁化。

Understanding the hysteresis loop of a ferromagnetic material is crucial in various applications such as magnetic storage, transformers, and electric motors. 了解铁磁材料的磁滞回线在磁存储、变压器和电动机等各种应用中至关重要。

The process of obtaining the hysteresis loop involves subjecting the material to a varying magnetic field and measuring its magnetization as the field changes. 获得磁滞回线的过程包括将材料置于变化磁场中，并测量其在磁场变化时的磁化。

One of the methods to create a hysteresis loop is to subject the ferromagnetic material to an increasing and then decreasing magnetic field while recording the corresponding magnetization values. 制作磁滞回线的方法之一是将铁磁材料置于逐渐增大然后减小的磁场中，并记录相应的磁化数值。

磁滞回线实验报告数据处理
磁滞回线实验报告数据处理涉及对实验所得数据进行统计和分析。

以下是可能的数据处理步骤：
1. 数据整理：将实验数据按照时间顺序整理，并进行编号，方便后续处理。

2. 统计数据：计算每个时间点的磁场强度和磁感应强度的平均值。

3. 绘制磁滞回线图：根据实验数据，绘制磁滞回线图。

将磁场强度作为横轴，磁感应强度作为纵轴，在同一张图上绘制各个时间点的数据。

4. 计算磁滞回线参数：通过磁滞回线图，可以计算出磁滞回线的饱和磁感应强度（即矩形区域的纵轴宽度）和剩余磁感应强度（即从初始位置到最终位置之间的纵轴距离）。

还可以计算出矫顽力（即磁滞回线图中最后一个点的磁感应强度）。

5. 分析结果：根据实验结果，分析样品的磁性能。

例如，可以根据饱和磁感应强度和剩余磁感应强度计算出磁滞损耗。

6. 讨论和结论：根据实验结果和分析，对实验结果进行讨论和总结。

可以比较不同样品的磁性能，探讨可能的影响因素等。

以上是一般的数据处理步骤，具体的实验要求和数据处理方式
可能会有所不同。

在进行数据处理时，应注意数据的准确性、统计方法的合理性，以及对结果的合理解释。

物理实验技术中对磁滞回线的测量技巧磁滞回线是描述材料磁化特性的重要参数，对于了解材料的磁性行为具有重要意义。

物理实验中，测量磁滞回线是一项常见但却充满挑战的技术任务。

本文将探讨物理实验技术中对磁滞回线的测量技巧，从测量仪器的选择和校准、实验样品的准备以及数据分析等方面进行细致阐述。

仪器的选择和校准是正确测量磁滞回线的首要任务。

在实验中，研究人员常用的磁场源包括电磁铁、霍尔效应传感器、磁力计以及震荡磁场等。

这些仪器的选择要根据实验的具体要求进行，同时还需要注意仪器的灵敏度和分辨率，在满足实验需求的同时保持较高的准确度和精度。

此外，仪器的校准也是至关重要的一步。

通过比对标准样品的磁滞回线数据，对测量仪器进行校正，以消除仪器本身的误差，确保测量结果的准确性。

实验样品的准备也是影响磁滞回线测量结果的关键因素之一。

首先，选择适合实验目的的材料样品，例如铁、钴和镍等常见的磁性材料。

其次，制备优良的样品形状，确保样品的尺寸和几何形状对测量结果的影响尽可能降到最低。

对于块状材料，需要研磨和打磨，使表面平整。

对于薄膜样品，需要确保样品尺寸均匀、平整。

此外，确保样品的温度和湿度稳定，以避免温度和湿度引起的误差。

在实际实验中，数据的分析和处理也是不可忽视的一环。

首先，需要对所获得的原始数据进行滤波处理，以去除噪声和干扰信号。

其次，通过合适的数据采集频率和时间间隔，确保测量过程中得到足够的数据点，以获得准确的磁滞回线形状。

在数据分析阶段，常用的方法包括通过计算面积来评估样品的磁化强度，利用线性拟合等数学方法来确定磁滞回线的斜率和磁导率等参数。

此外，在对数据进行处理时，还需要注意排除异常值和误差点，以确保测量结果的可靠性和稳定性。

除了上述主要内容，还有一些与实验技术密切相关的技巧和注意事项值得我们关注。

例如，在磁滞回线测量过程中，需要注意磁场强度的控制，避免过高或过低的磁场对样品磁性的影响。

此外，还可以通过改变测量温度、样品的外加杂质和结构的改变等方法，来研究磁滞回线的变化规律，增加实验的深度和广度。

铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线实验报告一、实验目的1、认识铁磁物质的磁化规律，比较两种典型的铁磁物质的动态磁化特性。

2、测定样品的基本磁化曲线，作μ－H 曲线。

3、测定样品的 Hc、Br、Bm 和（Hm，Bm）等参数。

4、了解磁滞回线的概念以及如何用示波器观察磁滞回线。

二、实验原理1、铁磁材料的磁化特性铁磁物质是一种性能特异，用途广泛的材料。

铁、钴、镍及其众多合金以及含铁的氧化物（铁氧体）均属铁磁物质。

其特征是在外磁场作用下能被强烈磁化，故磁导率μ很高。

另一特征是磁滞，即磁化场作用停止后，铁磁质仍保留磁化状态，图 1 为铁磁物质的磁感应强度B 与磁化场强度 H 之间的关系曲线。

图 1 铁磁质 B H 曲线铁磁材料的磁化过程为：其未被磁化时的状态称为去磁状态，这时若在铁磁材料上加一个由小到大的磁化场 H，则铁磁材料内部的磁场强度 B 随 H 的增加而增加，开始时 B 的增加较慢，而后随着 H 的增加，B 的增加变快，再继续增加 H 时，B 的增加又变慢，当 H 增加到 Hm 时，B 达到饱和值Bm 。

从图中可以看出，B 和H 的关系不是线性的，而是非线性的。

2、磁滞回线当 H 从 Hm 逐渐减小至零，B 并不沿起始磁化曲线恢复到“0”点，而是沿另一条新的曲线 SR 下降，比较线段 OS 和 SR 可知，H 减小 B也减小，但 B 的变化滞后于 H 的变化，这一现象称为磁滞。

当 H ＝ 0 时，B ＝ Br，Br 称为剩余磁感应强度。

要使 B 减到 0，必须加一反向磁场 Hc，Hc 称为矫顽力。

若再使反向磁场逐渐增加到 Hm，B 就沿图 1 中 S'R'C'变化，继而在 Hm 到 0 时，B 又沿 S'C 变化。

当 H 在 0 和 Hm 之间反复变化时，就得到一系列闭合的 B H 曲线，称为磁滞回线。

3、基本磁化曲线对于同一铁磁材料，选择不同的最大磁化电流 I，可得到不同的磁滞回线，将各条磁滞回线的顶点连接起来，所得到的曲线称为基本磁化曲线。

磁性材料磁滞回线数据处理磁滞回线是磁性材料的重要特性之一，主要用于描述材料在外部磁场作用下，磁化强度和磁场强度之间的关系。

磁滞回线的测量和数据处理对于磁性材料的研究和应用具有重要意义。

本文将介绍磁滞回线的测量和数据处理方法。

一、磁滞回线的测量磁滞回线的测量需要使用磁滞曲线测试仪。

测试仪包含一个电磁铁圈和一个测量线圈，电磁铁圈负责产生外部磁场，测量线圈则监测材料的磁化强度。

具体测量步骤如下：1. 将待测试的磁性材料置于电磁铁圈中心，测量线圈则放置在材料上方。

2. 通过电磁铁圈施加一定大小的外部磁场，同时记录测量线圈的输出信号。

3. 逐渐调整外部磁场大小，以得到磁滞回线的完整曲线。

4. 根据磁滞曲线的形状和特征，确定材料的磁性类型和磁性参数。

得到磁滞回线的数据后，需要进行数据处理和分析。

以下是几种常用的磁滞回线数据处理方法：1. 磁滞性能计算通过磁滞回线的形状和特征，可以计算出材料的磁性参数，包括饱和磁感应强度、剩磁强度、矫顽力等。

这些参数可以反映材料的磁性质，对材料的磁性能研究和应用具有指导意义。

2. 拟合和模拟分析通过对磁滞回线数据进行拟合和模拟分析，可以得到更精确的磁滞参数，并且可以验证不同的磁滞模型。

拟合和模拟分析可以利用不同的数学方法，如线性回归、非线性回归、神经网络模型等。

3. 曲线比较与分类通过比较不同材料的磁滞回线曲线，可以得到不同材料之间的磁性差异。

同时，可以使用聚类分析、主成分分析等统计方法对不同材料的磁滞回线进行分类和聚集，以进行进一步的研究和应用。

4. 变形材料磁滞性能测试对于变形材料，磁滞回线的形状和特征会随着变形情况的改变而变化。

因此，通过对不同变形状态下的磁滞回线进行测试和分析，可以研究变形对材料磁性能的影响，为相关领域的研究提供参考。

综上所述，磁滞回线的测量和数据处理是研究和应用磁性材料的重要环节。

通过合理的数据处理和分析，可以得到更精确的磁性参数，理解材料的磁性质，推动磁性材料在实际应用中的发展。

2、 设置与开启示波器：主扫描时基选择开关29逆时针旋到X-Y 位置；垂直模式选择开关12掷向X-Y 位置；触发源开关23掷向X-Y 位置；CH1信道输入耦合选择开关8和CH2信道输入耦合选择开关16掷向GND 位置。

按下示波器电源开关接通电源，稍等片刻后示波器屏幕出现一“亮点”，调节水平位移旋钮31和CH2信道位移调节旋钮17使“亮点”位于示波器的中心。

3、 调节观察磁滞回线：把实验盒电源变压器输出档位开关掷向“12”，输出辅助开关掷向“1”，将其接通电源插座；将CH1信道、CH2信道输入耦合选择开关8、16均掷向DC 位置，示波器屏幕出现磁滞回线图形；调节CH1信道电压灵敏度选择钮10、电压灵敏度微调钮11使磁滞回线图形在水平方向分布占满10个大格；调节CH2信道电压灵敏度选择钮13、电压灵敏度微调钮14，使磁滞回线图形从最高点到最低点在垂直方向分布占满8个大格。

4、 测磁滞回线：以格数为单位，屏幕中心为坐标原点，从磁滞回线左下顶点（-5.0，-4.0）起，沿逆时针方向逐点记录磁滞回线与示波器屏幕每条纵、横刻线相交点的位置坐标（X,Y ），至少测30个点，数据记录表格参见表1。

5、 测基本磁化曲线：改变实验盒电源变压器输出档位开关与输出辅助开关的组合方式，记录在每个档位组合时，磁滞回线的最高顶点a 在示波器屏幕中的坐标，数据记录表格参见表2。

6示波器与电路板之间的信号线。

把信号发生器输出的正弦信号接到示波器的X （CH1）信道，旋转信号发生器的幅度调节旋钮使示波器屏幕上显示的水平信号光迹长度布满10格，此时从信号发生器的输出电压Vp-p 指示值中读出所输出正弦信号的峰峰值Uxmax ，则示波器的水平方向的偏转因数（即每格电压大小）为10xmaxU Dx =(v/Div)； 再将信号发生器输出信号接到示波器的Y （CH2）信道，按下信号源20dB 衰减按钮，旋转信号发生器的幅度调节旋钮使示波器屏幕上显示的垂直信号光迹长度布满8格，此时从信号发生器的输出电压Vp-p 指示值中读出所输出正弦信号的峰峰值Uymax ，则示波器垂直方向的偏转因数8ymax U Dy =(v/Div)。

磁滞回线数据处理磁滞回线数据是指在磁场作用下，铁磁材料磁化强度和磁场强度的关系曲线。

由于铁磁材料的磁滞现象，当磁场从零开始增加至饱和磁场(Bs)，再从饱和磁场降至零时，铁磁材料的磁化强度和磁场强度的关系曲线并不重合，形成了磁滞回线。

因此，磁滞回线是一个非常重要的铁磁性能指标，不仅可以反映铁磁材料的磁性能，而且还能揭示铁磁材料的微观结构和超导性质等。

磁滞回线数据处理是对磁滞回线数据进行分析、加工和计算的过程，目的在于提取和分析有用的信息，从而为研究铁磁材料的磁性能和微观结构提供科学依据。

磁滞回线数据包含以下几个重要参数：1.饱和磁场(Bs)：在磁滞回线中，当磁场逐渐增加时，磁化强度也逐渐增加，直到达到一个最大值(饱和磁化强度Ms)。

此时，再增加磁场，磁化强度不再增加，达到一个稳定的值，即饱和磁场(Bs)。

2.矫顽力(Hc)：矫顽力是指在磁滞回线中，从饱和磁场开始往回减小的磁场强度，使材料的磁化强度降至零所需的磁场强度大小。

4.磁滞损耗：在磁场变化的过程中，铁磁材料发生了磁滞现象，因此会产生一定的能量损耗，称为磁滞损耗。

磁滞损耗可以通过计算铁磁材料的磁滞回线面积来获得。

对于磁滞回线数据的处理，以下几个方面需要特别注意：1.数据质量的检查：在对磁滞回线数据进行处理之前，需要进行数据质量的检查，以确保数据的准确性和可靠性。

常见的数据质量问题包括数据缺失、异常值和噪声等。

2.数据的拟合和处理：磁滞回线数据通常是一组散点数据，需要进行拟合和处理，以得到更准确的磁滞回线曲线。

常见的拟合函数包括零-一次多项式拟合、指数函数拟合和经验公式拟合等。

3.计算磁滞回线参数：在得到磁滞回线曲线之后，需要计算磁滞回线的各个参数，包括饱和磁场、矫顽力、剩磁和磁滞损耗等。

4.参数分析和绘图：最后，需要对计算得到的磁滞回线参数进行分析和绘图，以得到铁磁材料的磁性能和微观结构等有用信息。

总之，磁滞回线数据处理是一项非常重要的工作，在铁磁材料的磁性能和微观结构研究中发挥着不可替代的作用。

系别 ___________ 班号 ____________ 姓名 ______________ 同组姓名 __________实验日期 _________________________ 教师评定 ______________【实验名称】静态法测量软磁材料的磁滞回线和示波器观测动态磁滞回线【目的要求】i)了解电子积分器的工作原理和使用方法;ii)用静态磁参数测试仪测量软磁材料的磁化曲线和静态磁滞回线.iii)用示波器观测软磁材料的磁滞回线iv)学习标定磁场强度、磁感应强度，测定样品的参数(B S, B r, H c)【仪器用具】JCC‐Ⅱ型静态磁参数测试仪, 磁参量实验测试板, 测试连接线, 低压电源，变压器，示波器，电阻(2Ω)，电感(0.05H),等等等等【实验原理】i)铁磁材料的磁化规律系别 ___________ 班号 ____________ 姓名 ______________ 同组姓名 __________实验日期 _________________________ 教师评定 ______________如图所示, 曲线OA 为起始磁化曲线. 开始时, H 和B 均为0, 随着H 的增加, B 开始增加较为缓慢, 然后经过一段急剧增加的过程后又缓慢下来. 再继续增大H 时, B 几乎不变, 即达到磁饱和. 我们把闭合曲线Arc’A’r’A 叫做磁滞回线, B S 叫做饱和磁感应强度, B r 叫做剩余磁感应强度, rc’和r’c 称为退磁曲线, H c 称为矫顽力.为了让材料达到稳定状态，本实验选择在饱和电流I s 条件下， 重复按测试仪上的 “换向” 键, 使材料在达到稳定磁化. 只有经过“磁锻炼”后的磁滞回线才能代表该材料的磁滞性质. ii)测量原理和方法(1)计算磁化场的磁场强度H112()IH R R πΝ=+ (0.1)其中N 1为励磁线圈匝数, R 1, R 2为环的内外半径, I 为励磁电流. (2)通过探测线圈的磁通量Φ与该处的磁感应强度B 的关系为:2N BS Φ= (0.2)励磁电流反向引起的磁通量变化为:222N BS ∆Φ=Φ= (0.3)探测线圈两端的感生电动势为:i d e dtΦ=−(0.4) 即:i e dt ∆Φ=−∫ (0.5)本实验利用运算放大器实现积分运算, 其输出电压U 0与输入电压e i 的关系为:01i U e dt RC ≈−∫(0.6) 所以有:022RCB U N S=(0.7) 通过测量积分电压U 0, 可以计算出磁感应强度B, 各个数值在仪器上有标定：系别 ___________ 班号 ____________ 姓名 ______________ 同组姓名 __________实验日期 _________________________ 教师评定 ______________N 1 (匝) N 2 (匝) S (mm 2) R 1 (mm) R 2 (mm) RC (s) 560±20400±1026±122250.102iii)示波器观察的原理：示波器两个通道分别接在标准电阻和积分电容上，这样他们的读数分别正比于H 和B. 关系为：H=N1l i1=N1Uch1 lR0=k1Uch1B=R2CN2SUCh2=k2Uch2 R 2C 不好算，我们用标准电感来测量，测量标准电感时候的图线斜率k ，那么我们有：R2C=MkR0k1=N1lR0,k2=M kR0N2S 【实验内容】i)测软磁材料的起始磁化曲线先消磁, 然后将励磁电流由小到大逐渐改变, 直到电流基本达到饱和, 测量电流相对应的积分电压U 0, 根据公式(0.1)和(0.7)求出相应的H 和B. ii)测量软磁材料的静态磁滞回线 (1)测饱和磁感应强度Bs饱和时进行磁锻炼, 积分清零, 电流换向, 测得积分电压U s , 于是有:22S S RCB U N S=(0.8) 此后保持测试仪的电流输出的大小. (2)测剩余磁感应强度B r数字表清零, 撤去励磁电流. 数字表上给出的积分电压记录为U r , 与之对应的磁感应强度的变化ΔB r 为:系别 ___________ 班号 ____________ 姓名 ______________ 同组姓名 __________实验日期 _________________________ 教师评定 ______________2r r RCB U N S∆=(0.9) 因此, 剩余磁感应强度B r 为:r S r B B B =−∆ (0.10)(3)测磁滞回线上第I, Ⅱ, Ⅲ象限的点(a)接通测试板上的分流支路, 调节电位器, 使通过线圈的电流由I S 减小到需要的I 1. (b)断开分流支路, 再饱和电压下对材料磁锻炼.(c)再次接通分流支路, 将数字表清零, 然后断开开关S 2撤去线圈上的电流, 此时数字表上给出的积分电压记录为U 1. U 1对应的是磁感应强度从B 1到B r 的改变, 即:1112r RCB B B N S ∆=−= (0.11) 因而有:11r B B B =+∆ (0.12)(d)数字表清零. 再将开关S 2打向另一方, 即使线圈上的电流方向反向, 数字表上给出的积分电压记录为U 1ʹ , U 1ʹ 对应的是磁感应强度从B r 到B 1ʹ 的改变, 即有:1112r RC B B B U N S ′′′∆=−= (0.13) 因而有:11r B B B ′′=−∆ (0.14)(e)重复上述步骤.iii)测量动态图线：示波器调节到X ‐Y 模式，DC 耦合；连接线路之后，打开电源，然后把稳压电源的输出提高，直到在示波器上看到了图形，这个图形就是所谓动态磁化曲线，记录下曲线同示波器网格的所有交点；然后断开电源，把待测样品取下，换上标准电感，然后打开电源，测量得到的直线的斜率。