[實用新型]鐵磁材料磁滯回線的自動測量裝置

有效

• 申請號: 201320102984.5
• 申請日: 2013-03-07
• 公開（公告）號: CN203101609U
• 公開（公告）日: 2013-07-31
• 發明（設計）人: 呂殿利;黃珊珊;張惠娟;楊艷華;李玲玲;客黨星;艾子豪;曹思宇;侯新靜;王天宇
• 申請（專利權）人: 河北工業大學
• 主分類號: G01R33/14
• 分類號: G01R33/14
• 代理公司: 天津翰林知識產權代理事務所(普通合伙) 12210
• 代理人: 胡安朋

本實用新型的技術方案涉及鐵磁材料磁滯回線的測量，具體地說是鐵磁材料磁滯回線的自動測量裝置。

鐵磁性材料是一種性能特異和應用廣泛的物質。從常用的永久磁鐵、變壓器鐵芯到錄音、錄像、計算機存存儲用的磁帶和磁盤等都采用鐵磁性材料。在磁場中，鐵磁體的磁感應強度與磁場強度的關系可用曲線來表示。當磁化磁場作周期性變化時，鐵磁體中的磁感應強度與磁場強度的關系是一條閉合線，這條閉合線叫做磁滯回線。磁滯回線和基本磁化曲是鐵磁材料分類和選用的主要依據，磁滯回線和基本磁化曲線反映了鐵磁性材料的主要特征，通過測量不同鐵磁性材料的磁滯回線和基本磁化曲線便可確定該材料的磁特性。

現有技術的鐵磁材料磁滯回線的測量裝置通常是以人工測量采集磁感應強度及磁場強度，利用磁通計讀數得到相應的磁場強度和磁感應強度，手動調節電流值的大小，利用換向開關實現磁滯回線的完整測量。此種裝置的測量精度較低，測量速度較慢，只能在其固定的較小測量范圍內測量，且由于采樣信息量的局限性，難以實現磁滯回線的有效擬合。

本實用新型所要解決的技術問題是：提供鐵磁材料磁滯回線的自動測量裝置，是一種利用單片機控制自動實現提取環形鐵磁材料樣件的磁場強度和磁感應強度值，并通過單片機處理后傳輸到PC機上自動顯示磁滯回線的裝置，克服了現有的磁滯回線測量裝置由于人工參與因素大，導致測量不精確，只能在其固定的較小測量范圍內測量，以及由于采樣信息量的局限性，難以實現磁滯回線的有效擬合的缺點。

本實用新型解決該技術問題所采用的技術方案是：鐵磁材料磁滯回線的自動測量裝置，包括樣件測量電路、電壓信號采集電路、芯片L298N、斬波調壓電路、電源電路、A/D轉換電路、單片機、RS?485通信電路和PC機；其中，樣件測量電路與電壓信號采集電路、芯片L298N相連接，電壓信號采集電路與A/D轉換電路連接，斬波調壓電路與芯片L298N相連接，電源電路與電壓信號采集電路、芯片L298N、A/D轉換電路、斬波調壓電路以及單片機相連接，單片機分別與斬波調壓電路、電壓信號采集電路、A/D轉換電路、芯片L298N相連接并實現對它們的控制，單片機通過RS?485通信電路與PC機連接。

上述鐵磁材料磁滯回線自動測量裝置，所述樣件測量電路，包括環形待測樣件、激磁繞組W、測試繞組W_k、電阻R12、電阻R13和電容C1，其中待測樣件環兩邊分別設有激磁繞組W以及測試繞組W_k，激磁繞組W一端與芯片L289N的管腳4相連，激磁繞組W另一端與電阻R12一端和電壓信號采樣電路共相連接，電阻R12另一端接地；測試繞組W_k一端連接電阻R13一端后并聯電容C1，電容C1一端與電壓信號采樣電路相連接，電容C1另一端接地。

上述鐵磁材料磁滯回線自動測量裝置，所述斬波調壓電路由電阻R14、電感L1、二極管D1、MOSFET1管和直流電源E1構成，其中，直流電源E1的負極（?）和二極管D1的正極接地，E1的正極（+）與MOSFET1管的源極相連接，MOSFET1管的源極與MOSFET1管的柵極相連接，MOSFET1管的柵極與單片機的管腳P2.4相連接，MOSFET1管的漏極與二極管D1的負極和電感L1的一端相連接，電感L1的另一端與電阻R14串聯后接芯片L289的管腳6。

鐵磁材料磁滯回線自動測量裝置，所述A/D轉換電路采用的是連續漸進式ADC0809芯片，8路模擬信號的分時采集，片內有8路模擬選通開關，以及相應的通道抵制鎖存用譯碼電路，其轉換時間為100μs。

鐵磁材料磁滯回線自動測量裝置，所述A/D轉換電路采用的是連續漸進式ADC0809芯片，8路模擬信號的分時采集，片內有8路模擬選通開關，以及相應的通道抵制鎖存用譯碼電路，其轉換時間為100μs。

上述鐵磁材料磁滯回線自動測量裝置，所述芯片L298N是ST公司生產的一種高電壓、大電流電機驅動芯片。

上述鐵磁材料磁滯回線自動測量裝置，所用單片機的型號是AT89C51。

上述鐵磁材料磁滯回線自動測量裝置，所述電壓信號采樣電路、A/D轉換電路、電源電路、單片機與RS?485通信電路均是公知技術。

上述鐵磁材料磁滯回線自動測量裝置，所述各個電路之間的連接方法是本技術領域的普通技術人員所掌握的，所有電路中所涉及元件及其連接方式均是本技術領域的普通技術人員所熟知的，所用到的元器件和PC機都可以通過商購獲得。

本實用新型的有益效果是：與現有技術相比，本實用新型的突出的實質性特點和顯著進步如下：