剩余磁化强度br测试方法

磁性测量实验 软磁直流静态磁性测量（用冲击/扫描法测量磁性材料的磁化曲线及磁滞回线）一、 实验原理1、 静态磁性参数如果不计及磁化时间效应，磁性材料在稳恒磁场作用下所定义和测量得到的磁参数就是所谓的静态磁参数。

磁化曲线记录了材料磁化过程的磁化信息，而磁滞回线则表征和包含了磁性材料的全部磁性信息，有磁性材料身份证之称。

下左图C 为磁化曲线，A 和B 为初始和最大磁化率，M 和H 分别为磁化强度和外磁场。

下右图为典型磁性材料的磁滞回线，B s 、B r 、B r /B s 、H c 、(BH)max 、μ0和μM 分别为饱和磁感应强度、剩余磁感应强度、矩形比、矫顽力、最大磁能积、初始磁导率和最大磁导率。

2、 测量方法本实验课采用冲击法和磁场扫描法这两种方法来进行。

两种方法由于磁化速度的不同，在磁场方面数据稍有不同，而磁感方面的数据则差不多。

在进行一些饱和场不高或矫顽力小的试样测试时用冲击法；而矫顽力较大的磁滞材料是用扫描法。

本实验中提供两种不同矫顽力大小的磁性材料。

整个测量过程完全由微机控制，实验者可根据自己的要求选择不同的测量方法和输入参数来完成测量。

二、 实验内容及步骤1、 直流冲击法A. 启动测量程序，进入测量程序主菜单。

B. 测量前的准备工作HHBMBAC在进行正式测量之前，用户必须输入样品的有关参数。

主要包括“样品参数”和“测试条件”。

样品参数有“截面积、磁路长度、磁化匝数和测量匝数”。

由于输入参数随测量磁性材料变化而不同，因此具体的输入参数可向实验指导老师咨询。

C.正式测量如果步骤B中设定的参数无误，就可以开始测量了。

通过点击相应功能模块就可以完成测量工作。

2、磁场扫描法磁场扫描法与冲击法类似，材料参数和测量参数的选择可参考冲击法类似步骤。

三、实验结果1．直流冲击法实验样品为坡莫合金。

由测量所得数据绘出样品的磁化曲线，如下图：μm=133.279 mℎ/m实验所得曲线为S型，符合经验。

实验测得样品初始磁导率μ0=30.789mℎ/m，最大磁导率μm=133.279mℎ/m。

一、实验目的1. 理解磁滞回线的概念和特性；2. 掌握磁滞回线的测量方法；3. 分析磁滞回线与材料性能之间的关系。

二、实验原理磁滞回线是铁磁材料在外加磁场作用下，磁化强度（磁感应强度B）随磁场强度（磁场强度H）变化的关系曲线。

在磁滞回线中，磁化强度和磁场强度之间存在滞后现象，即当磁场强度减小到零时，磁化强度并不立即为零，而是保持一定的数值，这种现象称为磁滞。

磁滞回线的形状反映了铁磁材料的磁滞特性，主要包括以下参数：1. 矫顽力（Hc）：磁化强度为零时，所需的反向磁场强度；2. 饱和磁感应强度（Bs）：磁场强度达到饱和时，磁化强度达到的最大值；3. 剩磁（Br）：磁场强度为零时，磁化强度所保持的值。

三、实验仪器与材料1. 磁滞回线测量仪；2. 待测铁磁材料；3. 示波器；4. 磁场发生器；5. 信号发生器；6. 测量磁感应强度和磁场强度的传感器。

四、实验步骤1. 将待测铁磁材料放置在磁滞回线测量仪中，调整磁场发生器，使磁场强度逐渐增加；2. 使用信号发生器产生一定频率的交流信号，输入到磁滞回线测量仪中；3. 示波器显示磁滞回线图形，记录不同磁场强度下的磁化强度值；4. 根据实验数据，绘制磁滞回线曲线；5. 分析磁滞回线与材料性能之间的关系。

五、实验结果与分析1. 磁滞回线图形：根据实验数据，绘制磁滞回线曲线，如图1所示。

图1 磁滞回线曲线2. 磁滞回线参数：根据磁滞回线曲线，测量矫顽力（Hc）、饱和磁感应强度（Bs）和剩磁（Br）等参数。

3. 分析：（1）矫顽力（Hc）：矫顽力是磁滞回线中的最大磁场强度，反映了材料抵抗磁化退磁的能力。

矫顽力越大，材料越难退磁，即磁滞特性越好。

（2）饱和磁感应强度（Bs）：饱和磁感应强度是磁化强度达到的最大值，反映了材料的磁导率。

饱和磁感应强度越大，材料的磁导率越高。

（3）剩磁（Br）：剩磁是磁场强度为零时，磁化强度所保持的值，反映了材料的剩磁特性。

剩磁越大，材料的剩磁特性越好。

实验5 动态磁滞回线一、实验目的1、掌握磁滞、磁滞回线和磁化曲线的概念，加深对铁磁材料的主要物理量：矫顽力、剩磁和磁导率的理解。

2、学会用示波法测绘基本磁化曲线和磁滞回线。

3、根据磁滞回线确定磁性材料的饱和磁感应强度Bs、剩磁Br和矫顽力Hc的数值。

4、研究不同频率下动态磁滞回线的区别，并确定某一频率下的磁感应强度Bs、剩磁Br和矫顽力Hc数值。

5、改变不同的磁性材料，比较磁滞回线形状的变化。

二、实验仪器动态磁滞回线测试仪及示波器。

动态磁滞回线测试仪由测试样品、功率信号源、可调标准电阻、标准电容和接口电路等组成。

三、实验原理1、磁化曲线如果在由电流产生的磁场中放入铁磁物质，则磁场将明显增强，此时铁磁物质中的磁感应强度比单纯由电流产生的磁感应强度增大百倍，甚至在千倍以上。

铁磁物质内部的磁场强度H与磁感应强度B有如下的关系:B=μH对于铁磁物质而言，磁导率μ并非常数，而是随H的变化而改变的物理量，即μ=ƒ（H），为非线性函数。

所以如图1所示，B与H也是非线性关系。

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，则铁磁材料内部的磁场强度H与磁感应强度B也随之变大，其B-H 变化曲线如图1所示。

但当H增加到一定值（Hs）后，B几乎不再随H的增加而增加，说明磁化已达饱和，从未磁化到饱和磁化的这段磁化曲线称为材料的起始磁化曲线。

如图1中的OS端曲线所示。

图1 磁化曲线和μ～H曲线2、磁滞回线当铁磁材料的磁化达到饱和之后，如果将磁化场减少，则铁磁材料内部的B和H也随之减少，但其减少的过程并不沿着磁化时的OS段退回。

从图2可知当磁化场撤消，H=0时，磁感应强度仍然保持一定数值B=Br称为剩磁（剩余磁感应强度）。

若要使被磁化的铁磁材料的磁感应强度B减少到0，必须加上一个反向磁场并逐步增大。

当铁磁材料内部反向磁场强度增加到H=Hc时（图2上的c点），磁感应强度B才是0，达到退磁。

钐钴磁特性参数1.磁通量（￠）永磁体的磁通量从N极出来，经过周围空间回到该磁体,S极磁通量用磁通表测量，有大小两个单位，大单位叫韦伯（Wb），小单位叫马克斯韦（Mx），它们的关系为1Wb=1000000000Mx.2.磁体密度（B）单位面积（S）上垂直通过的磁通量（￠）叫磁通密度（B）.B=￠/S.1T=10000G,磁通密度（B）用特斯拉计测量。

3.剩磁（Br或Mr）剩磁是简称，全称是“剩余磁感应强度（Br）”或“剩余磁化强度”（Mr）4.磁场强度（H）电流在其周围产生磁场，充磁强度（H）表示磁场强度大小，它的单位有两个安米（A/m）和奥斯特（Oe）.1000(KA/m)=4π*1000（Oe）5.矫顽力（Hc）永磁体经有效充磁后显示磁性，磁通量从N极出来回到S极，在反向磁场作用下永磁磁体顽强地保持该磁性，直到在某一大小的反向磁场下，该磁性退到零，此磁场的数值就是该永磁体的矫顽力数值。

6.最大磁能积（BH）max在B和H的退磁曲线上，每一点都有一组数值（Bi,Hi）及乘积Bi,Hi，在Br点H值为0.故BH乘积为0.在Hcb点B值为0.故BH乘积为0.在此两点之间定有一点的BH乘积达到最大，记为（BH）max,并称它为最大磁能积。

7.居里温度（Tc）每种永磁材料都有自己的居里温度，在该温度以上，值磁性消失，降到该温度以下，强磁性又产生。

TC℃SmCo5750℃Sm2C017800-820℃8.可逆磁到率（Ur）在动态电磁回路中需要知道B-H退磁曲线的频率，称它为可逆磁导率（Ur）AINiCoSmCo5Sm2Co17NdFeBur1.3-5.21.02-1.101.05-1.101.05-1.109.临界磁场（Hk）在M-H退磁曲线上，当反向磁场逐渐增大，磁化强度M慢慢下降，到M=0.9Mr时，这一点所对应的反向磁场的数值就是临界磁场HK，对于在动态电磁系统中使用的永磁材料，临界磁场Hk是一个重要的特性参数。

磁性材料的磁滞回线与矫顽力磁性材料是一类特殊材料，具有吸引铁和产生磁场的性质。

人们对于磁性材料的研究不仅仅局限在材料的磁性强度上，还包括了磁滞回线和矫顽力等重要指标的分析和测量。

本文将针对磁性材料的磁滞回线与矫顽力进行探讨。

一、磁滞回线的定义与特点磁滞回线是描述磁性材料磁化特性的一种图形，也被称为磁化曲线。

在磁场的作用下，磁性材料会呈现出不同的磁化状态，而磁滞回线则是反映了这一变化过程。

磁滞回线的特点在于其闭合回路的形状。

一般而言，磁滞回线呈现出类似S型的曲线，上升段称为饱和磁化，下降段称为剩余磁化。

这种特殊的曲线形状是由于磁矩在磁场的作用下发生反转和短时滞后效应所导致。

二、磁滞回线与磁性材料性能的关系磁滞回线的形状与磁性材料的特性密切相关。

通过观察磁滞回线的形状和面积，可以了解磁性材料的磁化特性和性能。

1. 饱和磁化强度（Bs）磁滞回线的上升段对应了材料的饱和磁化强度。

饱和磁化强度是指在外加磁场作用下，磁性材料完全磁化所需要的磁场强度。

磁滞回线的上升部分越陡峭，表明磁性材料的饱和磁化强度越高。

2. 剩余磁化强度（Br）磁滞回线的下降段对应了材料的剩余磁化强度。

剩余磁化强度是指在去除外部磁场之后，材料依然保持的磁化强度。

磁滞回线的下降部分越陡峭，表明磁性材料的剩余磁化强度越低。

3. 矫顽力（Hc）矫顽力是指在消除剩余磁场的过程中，需要施加的反向磁场强度。

矫顽力越大，说明材料对于改变磁化方向的抵抗能力越强。

矫顽力的大小可以通过磁滞回线的横坐标位置来衡量。

三、矫顽力与磁滞回线的关系矫顽力与磁滞回线的形状和面积直接相关。

通常情况下，磁滞回线的面积越大，矫顽力越大。

这是因为在磁滞回线上的每个点，都代表了矫顽力所需的磁场强度。

磁滞回线的面积大小与磁性材料的损耗、热稳定性等指标有关。

若磁滞回线的面积较大，则能量损耗较大，热稳定性较差。

因此，在使用磁性材料时，需要综合考虑其磁滞回线的特性。

四、磁滞回线的应用磁滞回线的知识在许多领域都具有重要的应用价值。

剩磁检测标准
剩磁检测是针对磁性材料的一种检测方法，用于检测材料中的剩余磁化强度。

剩磁一般指的是在外磁场作用下，材料磁化后去除外磁场后仍然存在的磁化强度。

剩磁检测标准主要有以下几个方面：
1. 检测方法：剩磁检测可以通过磁通量计、霍尔效应磁力计、直流磁场检测等方法进行。

标准应明确具体的检测方法和设备要求。

2. 检测参数：标准应规定剩磁检测的参数，例如磁化强度、剩余磁通量等。

3. 检测要求：标准应规定对剩磁的检测要求，例如磁化强度是否符合技术要求、剩余磁通量是否超过限定值等。

4. 仪器校准：标准应规定剩磁检测仪器的校准要求和周期，保证检测结果的准确性和可靠性。

5. 报告和评定：标准应规定剩磁检测结果的报告要求和评定标准，以便判断材料是否符合剩磁要求。

需要注意的是，剩磁检测标准可能因不同国家、行业和产品而有所差异，具体的检测标准应根据实际情况确定。

实验铁磁材料磁滞回线和磁化曲线的测量在交通、通讯、航天、自动化仪表等领域中，大量应用各种特性的铁磁材料。

常用的铁磁材料多数是铁和其它金属元素或非金属元素组成的合金以及某些包含铁的氧化物（铁氧体）。

铁磁材料的主要特性是磁导率卩非常高，在同样的磁场强度下铁磁材料中磁感应强度要比真空或弱磁材料中的大几百至上万倍。

磁滞回线和磁化曲线表征了磁性材料的基本磁化规律，反映了磁性材料的基本磁参数，对铁磁材料的应用和研制具有重要意义。

本实验利用交变励磁电流产生磁化场对不同性能的铁磁材料进行磁化，通过单片机采集实验数据，测绘磁滞回线和磁化曲线，研究铁磁材料的磁化性质。

实验目的1、了解用示波器显示和观察动态磁滞回线的原理和方法。

2、掌握测绘铁磁材料动态磁滞回线和基本磁化曲线的原理和方法，加深对铁磁材料磁化规律的理解。

3、学会根据磁滞回线确定矫顽力He、剩余磁感应强度Br、饱和磁感应强度Bm、磁滞损耗［BH］等磁化参数。

4、学习测量磁性材料磁导率丄的一种方法，并测绘铁磁材料的J— H曲线，了解铁磁材料的主要特性。

实验仪器TH —MHC型磁滞回线实验仪，智能磁滞回线测试仪，双踪示波器等。

实验原理1、铁磁材料的磁化特性及磁导率1）初始磁化曲线和磁滞回线研究铁磁材料的磁化规律，一般是通过测量磁化场的磁场强度H与磁感应强度B之间的关系来进行的。

铁磁材料的磁化过程非常复杂，B与H之间的关系如图1所示。

当铁磁材料从未磁化状态（H=0且B=0）开始磁化时，B随H的增加而非线性增加。

当H 增大到一定值Hm后，B增加十分缓慢或基本不再增加，这时磁化达到饱和状态，称为磁饱和。

达到磁饱和时的Hm和Bm分别称为饱和磁场强度和饱和磁感应强度（对应图1中Q点）。

B~H曲线OabQ称为初始磁化曲线。

当使H从Q点减小时，B 也随之减小，但不沿原曲线返回，而是沿另一曲线QRD下降。

当H 逐步较小至0时，B 不为0,而是Br，说明铁磁材料中仍然保留一定的磁性，这种现象称为磁滞效应；Br称为剩余磁感应强度，简称剩磁。

基本磁化曲线是磁性材料在外加磁场作用下磁化强度与磁场强度之间的关系曲线。

在实际应用中，我们经常需要研究不同材料在外磁场下的磁化行为，基本磁化曲线可以为我们提供重要的参考信息。

在研究基本磁化曲线时，我们需要了解br、bs、hc等参数的含义和作用，以便更准确地分析材料的磁性能。

一、 br参数1.1 br参数的定义br参数是饱和磁感应强度，即在材料饱和磁化时所对应的磁场强度。

当外加磁场强度增加，磁化强度逐渐增加，并最终达到饱和状态。

br参数就是这个饱和状态下的磁场强度值。

1.2 br参数的意义br参数是描述材料在饱和状态下的磁化特性的重要参数。

它反映了材料在外加磁场下的饱和磁化程度，是衡量材料磁性能优劣的重要指标之一。

二、 bs参数2.1 bs参数的定义bs参数是剩磁感应强度，即在去除外加磁场后，材料保留的磁化强度。

在材料被磁化后，即使去除外加磁场，材料仍会保留一定的磁化强度。

bs参数即为这种剩余磁化强度的数值。

2.2 bs参数的意义bs参数是描述材料剩磁特性的重要参数。

它反映了材料在去除外加磁场后所保留的磁性强度，是评价材料磁性质的重要指标之一。

三、 hc参数3.1 hc参数的定义hc参数是矫顽磁场强度，也称协磁力。

在磁化曲线中，当磁场强度经过一个周期变化后，磁化强度归零时所对应的磁场强度值，即在消除材料磁化的外加磁场强度值。

3.2 hc参数的意义hc参数描述了材料的抗磁化能力。

它反映了材料在去除外加磁场后所需的磁场强度，是表示材料抗磁化性能的重要指标之一。

四、基本磁化曲线的温度和频率特性4.1 温度特性在不同温度下，材料的磁化特性会发生变化。

通常随着温度的升高，材料的磁导率会降低，导致磁化曲线整体向原点偏移。

4.2 频率特性在不同频率下，材料的磁化特性也会发生变化。

随着频率的增加，材料的磁化特性会发生衰减，磁化曲线会出现频率依赖性的变化。

基本磁化曲线的研究不仅可以帮助我们了解材料的磁性能，还可以为磁性材料的应用提供重要参考。

材料磁学性能实验报告学号：姓名：班级：一、叙述实验原理和实验方法实验目的：1．了解振动样品磁强计（VSM ）测量材料磁性能的测试方法。

2．测定材料的磁化曲线和磁滞曲线，了解饱和磁化强度、剩磁、矫顽力等磁参量。

实验原理：振动样品磁强计（VSM ）是一种磁性测量常用的仪器，在科研和生产中有着广泛的应用。

它是利用小尺寸样品在磁场中做微小振动，使临近线圈感应出电动势而进行磁性参数测量的系统。

与一般的感应法不同，VSM 不用对感应信号进行积分，从而避免了信号漂移。

另一个优点是磁矩测量灵敏度高，最高达到10-7emu ，对测量薄膜等弱磁信号更具优势。

如果一个小样品（可近似为一个磁偶极子）在原点沿Z 轴作微小振动，放在附近的一个小线圈（轴向与Z 轴平行）将产生感应电压：km t m G e g ==ωωδcos其中G 为线圈的几何因子，ω为振动频率，δ为振幅， m 为样品的磁矩，N 、A 为线圈的匝数和面积。

原则上，可以通过计算确定出g e 和m 之间的关系k ，从而由测量的电压得到样品的磁矩。

但这种计算很复杂，几乎是不可能进行的。

实际上是通过实验的方法确定比例系数k ，即通过测量已知磁矩为m 的样品的电压g e ，得到k =e g m ，这一过程称为定标。

定标过程中标样的具体参数（磁矩、体积、形状和位置等）越接近待测样品的情况，定标越准确。

永磁材料的全部技术参数都可以由VSM 测量得到。

永磁材料的技术参数（饱和磁化强度、剩磁、矫顽力和磁能积等）可以由磁化曲线和磁滞回线反映出来，如图1，温度特性可以由不同温度下的磁滞回线给出。

720200)5(43r x r z NA G -=μπ图4 永磁材料的磁化曲线和磁滞回线图二、描述实验过程1. 准备样品。

样品重量约30mg 左右，形状尽量呈圆形。

2. 将样品用胶水粘到样品杆上，并晾干一天或吹风机烘干使其固定良好。

3.将样品竖直固定于仪器固定杆上，将接头连接稳固，放入磁场中，开始测试。