磁滞回线测量
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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。
磁滞回线测试方法详解引言:磁滞回线测试方法是一种用来评估磁性材料特性的科学技术。
这种测试方法可以提供有关材料磁化行为的重要信息,被广泛应用于工程磁学、材料科学和电力系统等领域。
本文将详细介绍磁滞回线测试的原理、测试步骤和应用领域。
一、磁滞回线测试原理磁滞回线测试是通过施加一个逐渐增强或减弱的磁场,在不同磁场强度下测量材料的磁场强度来进行的。
这个测试方法的核心是研究材料的磁滞性和退磁性。
材料的磁滞性是指在外加磁场作用下,材料的磁化程度;退磁性是指退磁后材料的磁化强度回复到零的能力。
通过测试磁滞回线,我们可以获得材料的一系列重要参数,如矫顽力、饱和磁感应强度和磁导率等。
二、磁滞回线测试步骤1. 准备工作:在进行磁滞回线测试之前,首先需要准备好测试样品和实验设备。
测试样品可以是钢材、铁氧体、硅钢片等常见的磁性材料。
实验设备主要包括磁滞回线测试仪、磁场调节装置和磁感应计等。
确保这些设备处于正常工作状态,保证测试的准确性和可靠性。
2. 测试过程:a. 施加磁场:通过磁场调节装置,逐渐增加或减小磁场的强度,使其在一定范围内变化。
在每个特定的磁场强度下停留一段时间,以允许材料的磁化行为达到平衡状态。
b. 测量磁感应强度:使用磁感应计,测量在不同磁场强度下材料的磁感应强度,并记录下来。
这些数据将用于后续的分析和绘制磁滞回线。
c. 退磁:在完成磁滞回线测试后,对样品进行退磁处理,使其磁化强度回复到零,以便再次进行测试或存储。
三、磁滞回线测试应用领域磁滞回线测试方法在各个领域都有广泛的应用,以下是几个常见的领域:1. 电力系统:在电力系统中,磁滞回线测试可以帮助优化变压器和电感器的设计。
通过测试材料的磁滞回线特性,可以评估其合适的工作状态和性能,从而提高设备的效率和可靠性。
2. 材料科学:在材料科学领域,磁滞回线测试可以用来研究材料的磁性特性。
通过对不同材料的磁滞回线进行比较和分析,可以了解材料的磁滞性能和磁化潜力,为新材料的研发提供依据。
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。
动态磁滞回线的测量实验报告实验目的:测量动态磁滞回线实验器材:1. 变压器2. 电流表3. 电压表4. 磁场计5. 电源6. 载流线圈7. 铁芯实验原理:当铁芯中通过交变电流时,会在铁芯中形成一个交变磁场。
磁场的大小和方向会随着电流的变化而发生变化,从而导致铁芯中的磁化程度发生变化。
磁化程度的变化也会在铁芯上产生一个磁场。
实验步骤:1. 将变压器连接到电源上,并保证电源的稳定。
2. 将电流表和电压表分别连接到变压器的输出端,测量电流和电压的数值。
3. 将磁场计连接到铁芯上的一个侧面,并将另一侧面放置在载流线圈中。
4. 开始测量,通过调整电流的大小和方向来改变铁芯中的电流磁场。
5. 同时通过磁场计来测量铁芯中的磁场的变化情况。
实验结果:根据测量所得的数据,绘制出动态磁滞回线的曲线。
根据曲线可以分析出铁芯的磁滞性能。
实验讨论及结论:根据实验结果,我们可以分析铁芯的磁滞性能。
磁滞回线的形状和大小可以反映出铁芯中的磁化程度和磁化的稳定性。
通过分析磁滞回线,可以得出铁芯的磁导率、矫顽力等参数。
实验的不确定性:由于实验中存在测量误差,可能导致实验结果与实际情况存在一定的差异。
为了减小测量误差,可以多次进行实验并取平均值,或者采用更精确的测量设备。
改进措施:在实验中,可以尝试使用更精确的设备,如数字电流表、数字电压表和高精度磁场计,以提高测量的精确度。
实验的应用:动态磁滞回线的测量可以应用于磁性材料的性能评估、电力设备的设计以及电磁场的模拟等领域。
实验的总结:通过本次实验,我们成功地测量了动态磁滞回线,并对铁芯的磁滞性能进行了分析。
实验结果对于磁性材料的研究和应用具有重要的意义。
同时,在实验过程中我们也发现了一些可以改进的地方,以提高测量结果的精确度。
整个实验过程进行顺利,实验目标得到了实现。
磁滞回线测量与磁化曲线绘制
一、引言
磁滞回线测量与磁化曲线绘制在磁性材料研究领域具有重要意义。
磁性材料在外加磁场下会产生磁化现象,通过对材料磁化行为的测量和分析,可以深入了解材料的磁性特性和性能。
二、磁滞回线测量方法
1. 磁滞回线的定义
磁滞回线是材料在磁场强度逐渐增大或减小时,磁化强度随之变化的曲线。
它反映了材料在外磁场作用下的磁性响应特征。
2. 磁滞回线测量原理
磁滞回线测量通常使用霍尔效应传感器或磁通变送器等设备,通过在外磁场下对材料磁化强度的实时监测,可以得到完整的磁滞回线曲线。
3. 磁滞回线测量步骤
•样品预处理
•磁场调节
•磁滞回线测量
•数据采集与记录
三、磁化曲线绘制
1. 磁化曲线的含义
磁化曲线是描述材料在外磁场作用下磁化强度随磁场强度变化的曲线。
它是材料磁化特性的重要表征之一。
2. 磁化曲线绘制方法
磁化曲线的绘制通常采用磁感应强度和磁场强度为横纵坐标,通过实验测量数据点的绘制和曲线拟合等方法得到完整的磁化曲线。
3. 磁化曲线的分析与应用
通过对磁化曲线的分析可了解材料的剩磁、矫顽力、饱和磁化强度等参数,进而评估材料的磁性性能和应用潜力。
四、结论
磁滞回线测量与磁化曲线绘制是磁性材料研究中必不可少的分析手段,对于研究材料的磁性特性和性能具有重要意义。
通过合理的实验设计和数据分析,可以全面了解材料的磁化行为,为材料设计和应用提供科学依据。
以上是关于磁滞回线测量与磁化曲线绘制的简要介绍,希望对读者有所启发。
动态法测量磁滞回线和磁化曲线实验报告动态法测量磁滞回线和磁化曲线实验报告一、引言磁滞回线和磁化曲线是研究磁性材料磁化性质的重要工具。
磁滞回线描述了材料在外加磁场作用下磁化程度的变化规律,而磁化曲线则反映了材料的磁化特性。
本实验通过动态法测量磁滞回线和磁化曲线,旨在深入了解磁性材料的磁化行为,并通过分析实验数据得出相关结论。
二、实验原理1. 磁滞回线磁滞回线是描述材料在外加磁场逐渐增加和减小过程中磁化程度的变化情况。
在实验中,我们需要使用霍尔效应磁强计来测量磁场强度,从而可以得到材料的磁滞回线。
2. 磁化曲线磁化曲线是描述材料在外加磁场作用下磁化程度随磁场变化的曲线。
在实验中,我们需要使用霍尔效应磁强计和恒流源来测量材料在不同磁场强度下的磁场强度和磁化强度,并绘制出磁化曲线。
三、实验步骤1. 实验准备:a. 准备一块磁性材料样品,并将其放置在实验装置上。
b. 连接霍尔效应磁强计和恒流源到实验装置上,确保测量的准确性和稳定性。
2. 磁滞回线的测量:a. 调整恒流源的电流使得霍尔效应磁强计输出为零。
b. 逐渐增加恒流源的电流,记录同时测量到的磁场强度和霍尔效应磁强计输出的数值。
c. 逐渐减小恒流源的电流,重复步骤b的测量过程。
d. 根据实验数据绘制磁滞回线图。
3. 磁化曲线的测量:a. 调整恒流源的电流使得霍尔效应磁强计输出为零。
b. 逐渐增加恒流源的电流,记录同时测量到的磁场强度和霍尔效应磁强计输出的数值。
c. 根据实验数据绘制磁化曲线图。
四、实验结果与讨论1. 磁滞回线的分析根据所测得的磁滞回线数据,我们可以观察到磁性材料在磁场逐渐增大过程中逐渐磁化,达到饱和磁化强度后,进一步增大磁场也不会有明显增加的效果。
而在磁场逐渐减小过程中,磁性材料的磁化程度也会随之减小,直到完全消除磁化。
磁滞回线的形状对应着材料的磁滞损耗和剩磁等特性。
2. 磁化曲线的分析根据所测得的磁化曲线数据,我们可以观察到磁性材料在不同磁场强度下的磁化程度存在一定的非线性关系。
- 51-磁滞回线测量磁性材料应用很广,从长用的永久磁铁、变压器铁芯,到录音、录像、计算机存储用的磁带、磁盘等都采用。
磁滞回线和磁化曲线反应了磁性材料磁特性的主要特征。
实验原理1. 铁材料的磁滞现象铁磁材料的磁滞现象是反复磁化过程中磁场强度H 与磁感应强度B 之间的关系的特征。
图 1 图 2将一块未被磁化的铁磁材料放在磁场中进行磁化.当磁场强度H 由零增加时, 磁感应强度B 由零开始增加。
H 继续增加,B 增加缓慢,这个过程的B — H 曲线称为起始磁化曲线,如图1中的oa 段所示。
当磁场强度H 减小,B 也跟着减小,但不按起始磁化曲线原路返回,而是沿另一条曲线(图1中)ab 段下降,当H 返回到零时,B 不为零,而保留一定的值r B ,即铁磁材料仍处于磁化状态,通常r B 称为磁材料的剩磁。
将磁化场反向,使磁场强度负向增加,当H 达到某一值C H −时,铁磁材料中的磁感应强度才为零,这个磁场强度C H −称为磁材料的矫顽力。
继续增加反向磁场强度,磁感应强度B 反向增加。
如图1 cd 段所示。
当磁场强度由m H −增加到m H 时,其过程与磁场强度从m H 到m H −过程类似。
这样形成一个闭合的磁滞回线。
逐渐增加m H 值,可以得到一系列的逐渐增大的磁滞回线,如图2所示。
把原点与每个磁滞回线的顶端a 1,a 2,a 3,a 4…连接起来即得到基本磁化曲线。
如图2中oa 段所示。
当H m 增加到一定程度时,磁滞回线两端较平,即H 增加,B 增加很小,在此时附近铁磁材料处于饱和状态。
在给定磁场强度条件下表征单位H 所激励出的磁感应强度B ,直接表示材料磁化性能强m B m H − CH −r B弱。
从磁化曲线上可以看出磁导率并不是常数。
当铁磁材料处于磁饱和状态时,磁导率减小较快。
曲线起始点对应的磁导率称为初始磁导率。
磁导率的最大值称为最大磁导率。
这两者反映μ-H 曲线的特点。
如图3所示。
铁磁性材料在周期性的磁场中被反复磁化时,会产生发热的现象。
磁学在磁性材料磁滞回线测量中的应用技术分析引言:磁性材料磁滞回线测量是磁学研究中的重要实验手段之一。
通过测量材料在外加磁场作用下的磁化过程,可以获得材料的磁性能参数,如饱和磁感应强度、剩余磁感应强度等。
本文将从不同角度分析磁学在磁性材料磁滞回线测量中的应用技术。
一、磁滞回线测量原理磁滞回线测量是通过改变外加磁场的大小和方向,观察材料的磁化状态变化,从而获得磁滞回线。
磁滞回线可以反映材料的磁化特性,包括饱和磁感应强度、剩余磁感应强度、矫顽力等参数。
二、传统磁滞回线测量方法1.霍尔效应法霍尔效应法是一种常见的磁滞回线测量方法。
通过在材料表面施加磁场,利用霍尔效应测量材料的磁场强度,从而得到磁滞回线。
这种方法简单易行,但需要对材料进行表面处理,且测量精度有限。
2.电感法电感法是另一种常用的磁滞回线测量方法。
通过在材料周围绕线圈产生交变磁场,测量线圈中感应电势的变化,从而得到材料的磁滞回线。
这种方法不需要对材料进行表面处理,但需要精确控制线圈的电流和频率,以及进行复杂的数据处理。
三、新兴磁滞回线测量技术1.磁力显微镜磁力显微镜是一种基于磁力显微镜原理的磁滞回线测量技术。
通过在材料表面扫描探针,测量探针受到的磁力变化,从而得到磁滞回线。
这种方法具有高分辨率和非接触性的特点,可以对微小尺寸的材料进行磁滞回线测量。
2.磁光法磁光法是一种基于磁光效应的磁滞回线测量技术。
通过在材料表面照射偏振光,测量透射或反射光的偏振状态的变化,从而得到材料的磁滞回线。
这种方法不需要对材料进行表面处理,且可以实现实时监测。
3.磁阻法磁阻法是一种基于磁阻效应的磁滞回线测量技术。
通过在材料中引入磁阻元件,测量磁阻元件的电阻变化,从而得到磁滞回线。
这种方法简单易行,且可以实现快速测量。
四、磁滞回线测量技术的应用磁滞回线测量技术在磁性材料研究中具有广泛的应用。
例如,在磁存储器、磁传感器等领域,磁滞回线测量可以用于评估材料的磁性能,优化器件结构和工艺,提高器件性能。
基于磁性材料测试仪器的磁滞回线测量与分析磁滞回线是磁性材料在外加磁场作用下产生的磁化强度与磁场强度之间的关系曲线。
通过测量和分析磁滞回线,我们可以了解磁性材料的磁性能,包括饱和磁化强度、剩余磁化强度、矫顽力等参数。
而基于磁性材料测试仪器进行磁滞回线的测量与分析,可以帮助我们更加详细地了解磁性材料的特性和应用。
1. 磁滞回线测量原理与方法磁滞回线测量是通过给不同磁场强度的磁性材料施加外加磁场,测量材料在不同磁场强度下的磁感应强度或磁化强度。
磁性材料测试仪器通常采用霍尔效应、电极电流法或电阻测量法等方法来实现磁滞回线的测量。
其中,霍尔效应方法利用霍尔元件对磁场的敏感性测量磁滞回线。
该方法通过在样品上放置霍尔元件,利用霍尔元件测量磁感应强度,并通过外部磁场的变化来获取磁滞回线的数据。
电极电流法是根据毛细管电势差原理来测量磁滞回线的一种方法。
在测试仪器中,通过在样品上放置电极,施加电流并测量电势差来获取磁滞回线的数据。
电阻测量法则是利用材料内部磁化产生的磁场在电阻上引起的电阻变化来测量磁滞回线。
利用测试仪器中的电阻测量设备,可以获取磁滞回线的数据。
2. 磁滞回线测量参数的分析磁滞回线测量仪器测量得到的数据可以用来分析磁性材料的性能及应用。
常见的磁滞回线参数包括饱和磁化强度、剩余磁化强度、矫顽力等。
饱和磁化强度是材料在外加磁场作用下,磁化强度达到最大值的磁场强度。
通过测量磁滞回线,我们可以得到材料的饱和磁化强度,从而评估材料的磁性能。
剩余磁化强度是在去除外加磁场后,材料中仍然存在的磁化强度。
剩余磁化强度与磁滞回线的闭合程度有关,闭合程度高的材料剩余磁化强度较小,表示材料的磁滞性能较好。
矫顽力是外加磁场使材料磁场强度从正向饱和转变为负向饱和所需要的磁场强度。
通过矫顽力的测量,可以评估材料的磁滞性能及其在磁存储、磁传感等领域的应用。
3. 磁滞回线的应用领域磁滞回线的测试及分析在磁性材料的开发、生产和应用中起着重要的作用。
动态磁滞回线的测量实验报告(一)动态磁滞回线的测量实验报告实验概述•实验目的:测量物质的动态磁滞回线,并分析其磁滞特性。
•实验设备:磁滞计,电磁铁,示波器等。
•实验步骤:–步骤一:连接电磁铁和示波器,并设置示波器的测量范围和采样率。
–步骤二:调节电磁铁的电流,使其从零开始逐渐增加,记录示波器上的磁场变化曲线。
–步骤三:减小电磁铁的电流至零,并逆向增加电流,记录示波器上的磁场变化曲线。
–步骤四:分析记录到的数据,绘制物质的动态磁滞回线图。
实验结果•在示波器上观察到了物质的动态磁滞回线图形。
•磁滞回线图显示了物质在不同磁场强度下的磁化过程,具有磁滞特性。
•通过测量磁滞回线的形状和宽度,可以了解物质的磁化能力和磁滞损耗情况。
实验分析•根据磁滞回线图形的不同,可以判断物质的磁滞性质。
•如果磁滞回线呈现出狭窄而对称的椭圆形,说明物质具有良好的磁滞特性。
•如果磁滞回线呈现出扁平或不对称的形状,则说明物质的磁滞效应较小。
实验总结•动态磁滞回线测量实验是研究物质磁滞特性的重要手段。
•通过测量磁滞回线,可以了解物质的磁化能力和磁滞损耗情况。
•研究物质的磁滞特性对于电磁材料的应用具有重要意义。
参考资料•XXXX,XXXXXXXXX。
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磁滞回线测量与磁化曲线绘制一、磁滞回线测量磁滞回线是磁性材料在外加磁场作用下磁化过程中的特性曲线,通常用于描述材料的磁性能。
测量磁滞回线是评价材料磁性能的重要手段之一。
下面将介绍几种常用的磁滞回线测量方法:1.1 磁感应强度法磁感应强度法是一种比较常用的测量磁滞回线的方法。
通过在外加磁场下测量材料的磁感应强度随时间或磁场强度的变化,可以得到磁滞回线的形状和磁化特性。
1.2 磁阻法磁阻法是一种通过测量在磁场中材料的磁阻随磁场变化的方法,从而得到材料的磁滞回线的形状和特性。
1.3 振动样品磁强计法振动样品磁强计法是一种先进的磁滞回线测量方法,通过振动样品和探测磁场的传感器,可以快速、非接触地获取材料的磁滞回线特性。
二、磁化曲线绘制磁化曲线是描述材料在外界磁场作用下磁化强度随磁场强度变化的曲线。
绘制磁化曲线有助于理解材料的磁化特性和磁性能。
下面介绍几种常见的磁化曲线绘制方法:2.1 饱和磁化曲线饱和磁化曲线是描述材料在饱和状态下磁化强度随磁场强度变化的曲线。
通常使用磁感应强度仪器进行测量和绘制。
2.2 磁滞回线图磁滞回线图是描述材料在周期性磁场变化下磁化强度随时间变化的曲线。
通过不断改变磁场大小和方向,可以得到完整的磁滞回线图。
2.3 磁化斜率曲线磁化斜率曲线描述了材料在磁场变化下磁化强度斜率随磁场强度变化的曲线。
可以通过对磁化曲线进行微分运算得到。
结语磁滞回线测量和磁化曲线绘制是研究材料磁性能的重要方法,通过这些方法可以深入了解材料的磁性特性和磁化行为。
不同的测量方法和曲线绘制技术可以为磁性材料的研究提供有力支持和指导。
动态磁滞回线的测量心得引言动态磁滞回线是研究材料磁性特性的重要手段之一。
通过测量材料在不同外加磁场变化下的磁化曲线,可以了解材料的磁滞特性、饱和磁感应强度等参数,对于材料的性能评估和应用具有重要意义。
本文将介绍动态磁滞回线的测量方法、实验步骤以及心得体会。
测量方法动态磁滞回线的测量方法主要有霍尔效应法、亥姆霍兹线圈法和振荡法等。
其中,亥姆霍兹线圈法是较为常用的方法,本文将以亥姆霍兹线圈法为例进行介绍。
实验装置•电源:提供稳定的直流电源,用于产生外加磁场。
•亥姆霍兹线圈:产生均匀且稳定的磁场。
•热电偶:测量样品温度。
•低噪声放大器:放大并记录样品温度。
•示波器:记录样品在不同外加磁场下的磁化曲线。
实验步骤1.将待测样品放置在亥姆霍兹线圈的中心位置,并调整亥姆霍兹线圈的电流,使得产生的磁场强度达到所需范围。
2.连接示波器和低噪声放大器,确保信号传输正常。
3.开始记录样品在不同外加磁场下的磁化曲线。
将外加磁场从零逐渐增加到最大值,然后再逐渐减小回零。
根据实验要求可以选择不同的磁场变化速率。
4.同时记录样品的温度变化。
使用热电偶将其连接到低噪声放大器上,并将温度数据与磁化曲线关联起来。
注意事项在进行动态磁滞回线测量时,需要注意以下几点:样品制备•样品应具有一定的尺寸和形状,以确保在测量过程中能够产生足够大且均匀的磁场。
•样品表面应光滑,避免对测量结果产生影响。
外加磁场•外加磁场的强度应根据样品的磁性特性和实验要求进行选择,过大或过小的磁场都可能导致测量结果不准确。
•外加磁场的变化速率也需要谨慎选择,过快的变化可能导致系统响应不及时,影响测量结果。
温度控制•样品温度对于磁滞回线的测量结果有较大影响,因此需要对样品进行恒温控制。
•在测量过程中,应尽量避免温度突变或波动,以确保测量结果的准确性。
数据处理•在测量过程中,需要记录样品在不同外加磁场下的磁化曲线,并将其与温度数据关联起来。
•对于得到的原始数据,可以进行平滑处理、拟合等操作,以提取出所需的参数和特征。
测量磁滞回线的方法
一、测量磁滞回线的方法
1、电路结构和原理
磁滞回线测量电路由信号源、磁滞回线、变压器和外部电路组成,它的工作原理如下:当信号源产生正弦波输出时,磁滞回线将该输出信号变换成新的信号,这个新的信号再经过变压器变换成相应的新的输出信号,最后经由外部电路进行放大后即可得到测量结果。
2、测量步骤
(1)将信号源连接到磁滞回线上,用两根螺钉将磁滞回线固定到实验台上,并确保磁滞回线的两端电连接处必须处于正确位置;
(2)用示波器观察输出信号,放大示波器的增益调整到适当的大小;
(3)给磁滞回线逐渐增加外加磁场,直至输出信号达到最大,这时磁滞回线磁矩值即为测量结果;
(4)用台架把测量结果记录下来。
3、注意事项
(1)磁滞回线要用两根螺钉固定,防止它移动;
(2)磁滞回线应用正确的连接技术,否则容易造成测量误差;
(3)电路中的电压和电流要保持适当的比例,以免引起信号失真;
(4)磁滞回线的外加磁场不能过大,以免损坏磁滞回线。
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。
磁滞回线的测量实验报告一、实验目的本次实验旨在掌握磁滞回线的测量方法,了解不同材料的磁性特性,并通过实验数据分析得出相关结论。
二、实验原理1. 磁滞回线磁滞回线是指在恒定外加磁场下,材料的磁化强度随着外加磁场强度的变化而发生变化,并且在去除外加磁场后,材料的残留磁化强度不为零而呈现出一个闭合曲线。
这个曲线就是该材料的磁滞回线。
2. 测量方法测量方法有两种:一种是利用霍尔效应测量样品处于不同磁场下的霍尔电压值,得到样品对应的霍尔电压-外加磁场强度曲线;另一种是利用电桥法测量样品处于不同磁场下电桥平衡时,所需的平衡电流或电压值,得到样品对应的平衡电流/电压-外加磁场强度曲线。
三、实验步骤1. 准备工作:将霍尔元件和样品固定在恒温水槽中,将电桥接线好,并调整电桥平衡状态。
2. 霍尔效应法:分别调节外加磁场强度,记录样品对应的霍尔电压值,并绘制出霍尔电压-外加磁场强度曲线。
3. 电桥法:分别调节外加磁场强度,记录样品对应的平衡电流/电压值,并绘制出平衡电流/电压-外加磁场强度曲线。
4. 数据处理:根据实验数据绘制出样品的磁滞回线,并计算出相关参数。
四、实验结果分析1. 样品的磁滞回线根据实验数据绘制出样品的磁滞回线图像,可以看到该样品呈现出一个闭合曲线,在去除外加磁场后仍有一定的残留磁化强度。
通过对该曲线进行分析可以得到该材料的饱和磁化强度、剩余磁化强度、铁损耗等参数。
2. 不同材料的特性比较通过对不同材料进行实验测量并比较它们的磁滞回线图像和参数可以发现,不同材料之间存在明显差异。
例如,某些材料的饱和磁化强度较高,而剩余磁化强度较低;某些材料的铁损耗较小,而饱和磁化强度较低。
这些差异反映了不同材料的磁性特性和应用领域。
五、实验结论本次实验通过霍尔效应法和电桥法测量了样品处于不同磁场下的电学参数,并绘制出了样品的磁滞回线图像。
通过对该曲线进行分析得出了相关参数,并比较了不同材料的特性。
实验结果表明,磁滞回线是描述材料磁性特性的重要指标,可以用于材料选型、质量检测等方面。
物理实验报告
实验名称:动态磁滞回线的测量
学院:安全与应急管理工程学院专业班级:安全工程1801
学号:2018003921
学生姓名:马晶晶
实验成绩
实验预习题成绩:
一、选择题
1、当材料磁化的时候,磁感应强度B和磁场强度H之间的关系因为磁滞的原因,B和H并不是一一对应的关系。
但是当H足够大的时候,H继续增大,B 几乎不变此时用Bs表示,称为(A )。
A.饱和的磁感应强度
B.剩余磁感应强度
C.测量磁感应强度
2、当磁化饱和之后,若去掉磁场,材料仍保留一定的磁性,此时用Br表示,称为(B )。
A.饱和的磁感应强度
B.剩余磁感应强度
C.测量磁感应强度
3、加足够反向磁场,材料才完全退磁,使材料完全退磁所需的反向磁场,用Hc表示,称为(A )。
A.矫顽力
B.临界磁场强度
C.磁导率
4、不断地(C )增加磁场,磁化曲线成为一闭合曲线,这个闭合曲线称为磁滞回线。
A.正向
B.反向
C.正向或反向交替
5、示波器测量磁滞回线的原理中,Ux(x轴输入)与磁场强度H成(A ),Uy (y轴输入)与磁感应强度B成(A )。
A.正比;正比
B.反比;反比
C.正比;反比
二、判断题
1、静态测量的损耗较动态测量要大。
(×)
2、测量动态磁滞回线的时候,铁磁材料中不仅有磁滞损耗,还有电流和磁场的变化造成的涡流电流产生的损耗。
(√)
3、磁滞回线的形状和大小只与铁磁材料的种类有关。
(×)
4、当正向磁场持续增加,铁磁质的磁化可达到反向饱和。
反向磁场减小到零,同样出现剩磁现象。
(√)
5、软磁材料的磁滞回线窄,矫顽磁力小(一般小于120安/米),但它的磁导率和饱和磁感应强度大,容易磁化和去磁,故常用于制造电机、变压器和电磁铁。
(√)
原始数据记录 成绩:
1. 测饱和磁滞回线 80V 的电流= 0.67 A 。
电源电压V=80V.记录饱和磁滞回线的Hm 、Bm 、Hc 、Br :
2.测量基本磁化曲线
记录示波器CH1和CH2的增益分别为: 50mv 和 0.1v ;
调节电源电压,使磁化电流从零逐渐增大,记录对应的磁滞回线顶点坐标值Bm 和Hm :
其中,用到的公式: 格数*增益=电压;l R N 11
x U H =;S N C R 22c U B =;H
B =μ;
已知参数:
F
1C ;k 11;2;5003273.1;75;123.47600210221μ=Ω=Ω=Ω=====R R R cm S N cm l N ;
实验报告正文成绩:
一、实验名称:动态磁滞回线的测量
二、实验目的:
1、学习示波器测量动态磁滞回线的原理和方法
2、学习磁性材料的基本磁化特征
3、掌握磁化曲线和磁滞回线的测量方法
4、进一步熟悉模拟示波器的使用
三、实验仪器:交流电流表,示波器,螺绕环,电阻,电容,可调
隔离变压器,若干导线。
四、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材料,则磁场
就会明显增加,此时铁磁物质中磁感应强度比单纯由产生的磁感应强度增大百倍甚至千倍以上。
沿用的定义式H
=使铁磁
Bμ质有确定的单值,取起始磁化曲线上各点的H和B的值给出μ曲线。
-
H
2、磁化过程:当铁磁物质中不存在磁化场时,H和B均为
零。
随着磁化场H的增加,B也随之增加。
当H增加到Hs时,B不再增加,此时对应的Hs和Bs称为饱和磁场强度和饱和磁
感应强度。
这时再使H退回到零,B减小到Br(非零值),即铁磁物质中仍然保留一定的磁性,这种现象称为磁滞,Br称为剩磁。
这说明要消除剩磁,H必须继续减小,出现反向磁场强度-Hc,Hc称为矫顽力,它的大小反映铁磁材料保持剩磁状态的能力。
3、当磁场H按“Hs → 0 → -Hc → -Hs → 0 → Hc →
Hs”变化时,B所经历的相应变化是“Bs → Br → 0→ -Bs →-Br →0 →Bm”于是得到一条闭合的B-H曲线,成为饱和磁化曲线。
4、示波器测量磁滞回线的原理:将样品制成闭合的环形,
然后均匀地绕以磁化线圈N1及副线圈N2,即所谓的
罗兰环。
交流电压u加在磁化线圈上,R1为取样电阻,其两端的电压加到示波器的x轴输入端上。
副线圈与电阻和电容串联成一回路。
电容C两端的电压u加到示波器的y输入端上。
5、磁场强度H的测量:若样品的平均周长为L,磁化线圈
的匝数为N1,磁化电流为i1(瞬时值),根据安培环路定理,有
,采样电阻R1与励磁线圈串联,其端电压
,则有:
由于式中R1、L和N1皆为常数,因此,该式清楚地表明示波器荧光屏上电子束水平偏转的大小(u1)与样品中的磁场强度(H)成正比。
6、磁感应强度B的测量:交变励磁电流在样品中产生交变
磁场的磁感应强度B 的测量是由副线圈N2和R2、C
组成积分电路实现。
设样品的截面积为S,根据电磁感应定律,
匝数为N2的副线圈中的感应电动势应为:
,忽略副线圈的自感与损耗,若感应电流为i2,电容上的电量为q。
则有:
在选定电路参数时,有意使R2和C都足够大,从而电容的
,比较可得,
有,将两边对时间积分,由于B和uc都是交变的,积分常数为0。
整理后得:
,由于R2、N2 、S、和C皆为常数,因此该式表明了示波器的荧光屏上竖直方向偏转的大小(Uc)与磁感强度(B)成正比。
五、实验步骤:
1、仪器的调节及测饱和磁滞回线
①按图连接,调节示波器,点击X-Y旋钮,使CH1和CH2通道的信号合成磁滞回线
②对样品进行退磁;不断增大或减小电压使其达到饱和
的最大值和最小值,直至完全退磁。
③得到磁滞回线,记录饱和磁化电流的大小
④记录电压为80V 时,饱和磁滞回线的顶点、剩磁、矫顽力;将CH1和CH2通道的微调旋钮调至最大(即右旋最大位置)并记录对应的增益分别是多少; 2、测量基本磁化曲线
①测量基本磁化曲线,将电源电压从0V 逐渐调节到100.0V ,每隔10V 记录下当前电流值以及磁滞回线的顶点坐标值,保持CH1和CH2的增益不变,根据(格数 *增益=电压值)及对应的公式
111u L R N H =
;c u S N C
R B 22= 计算对应值。
②同理计算出各个磁滞回线的顶点,将其进行连接得到基本磁化曲线
③由B=uH 计算相对磁导率u ,做出u-H 曲线。
④找到初始磁导率和最大磁导率的值
六、数据处理:
1.测饱和磁滞回线
80V 的电流= 0.67 A 。
电源电压V=80V.记录饱和磁滞回线的Hm 、Bm 、Hc 、Br :
2.测量基本磁化曲线
记录示波器CH1和CH2的增益分别为: 50mv 和 0.1v ;
调节电源电压,使磁化电流从零逐渐增大,记录对应的磁滞回线顶点坐标值Bm
其中,用到的公式: 格数*增益=电压;l R N 11
x U H =;S N C R 22c U B =;H
B =μ;
已知参数:
F
1C ;k 11;2;5003273.1;75;123.47600210221μ=Ω=Ω=Ω=====R R R cm S N cm l N ;1406.857
1639.4131894.6272152.7272328.403 2624.9272597.6352379.7521833.3261374.971;,104,*u 3)101(0.2780.2610.2410.217 0.1900.1680.1330.0990.0660.033:33
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R N U π
基本磁化曲线
相对磁导率与磁场强度关系图
初始磁导率:1374.971
最大磁导率的值:2624.927
七、解答思考题
1、R1的值为什么不能大?
答:原理图中左边回路的主要能量损耗是磁滞损耗;如果R1的值
过大则会导致热损耗占了很大的比重。
2、测量回线要使材料达到磁饱和,退磁也应从磁饱和开始,意义何在?
答:为了保证形成闭合曲线。