[實用新型]基于鐵磁材料基本磁化曲線的自動測量裝置

有效

• 申請號: 201320864946.3
• 申請日: 2013-12-20
• 公開（公告）號: CN203688788U
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 李玲玲;張士暖;段超穎;龐天宇;王成亮;唐維樂
• 申請（專利權）人: 河北工業大學
• 主分類號: G01R33/12
• 分類號: G01R33/12;G01R33/14
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 王利文

技術領域

本實用新型屬于鐵磁材料技術領域，尤其是一種基于鐵磁材料基本磁化曲線的自動測量裝置。

背景技術

鐵磁材料是一種性能特異、能夠廣泛應用在工業、交通、通訊、電器等領域的物質。磁滯回線和基本磁化曲線反映了鐵磁材料的主要特征，通過測量不同鐵磁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。因此，研究鐵磁材料的磁化性質，不論在理論上，還是在實際應用上都具有重要意義。

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曲線，該閉合曲線稱為磁滯回線。基本磁化曲線是一族磁滯回線頂點的連線。目前，基本磁化曲線的測量通常采用人工的方法來完成，即人工測量、采集磁場強度和磁感應強度，測量過程中磁化電流的大小也需手動調節，此種方法精度較低，測量速度較慢。

發明內容

本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供一種基于鐵磁材料基本磁化曲線的自動測量裝置，其通過單片機控制模塊自動獲取環形鐵磁材料樣件的磁場強度和磁感應強度值，克服了現有測量過程存在的準確性較低、測量速度較慢的缺點。

本實用新型解決現有的技術問題是采取以下技術方案實現的：

一種基于鐵磁材料基本磁化曲線的自動測量裝置，包括基本磁化曲線測量主電路、電壓源模塊、電壓信號采集電路、電流信號自動調整電路和單片機控制模塊；所述電壓源模塊與基本磁化曲線測量主電路連接，該基本磁化曲線測量主電路與電壓信號采集電路、單片機控制模塊、電流信號自動調整電路循環連接在一起，最終由單片機控制模塊測量計算后得到磁感應強度、磁場強度。

而且，所述基本磁化曲線測量主電路包括待測鐵磁材料樣件、激磁繞組L₁、測試繞組L₂、電阻R、電容C、電阻R1、電阻R2、電阻R3、兩個帶有一對常開觸點的繼電器、整流橋D、濾波電容C1、濾波電容C2、分壓電阻R4、分壓電阻R5，待測樣件兩側分別繞裝激磁繞組L₁和測試繞組L₂，激磁繞組L₁通過電阻R1、電阻R2、電阻R3與電壓源模塊連接，電阻R2、電阻R3各自通過繼電器的一對常開觸點接入電路，測試繞組L₂首先與電阻R和電容C相串聯，然后再在電容C兩端并聯整流橋、濾波電容C1和濾波電容C2，濾波電容C2后面串聯分壓電阻R4和分壓電阻R5，從基本磁化曲線測量主電路輸入到電壓信號采集電路的模擬量電壓信號從分壓電阻R5兩端取出，從而使測試繞組L2兩端的電壓信號在經過整流、濾波、分壓之后形成適合輸入到A/D轉換器的模擬量信號。

而且，所述電流信號自動調整電路包括兩個三極管、兩個繼電器、兩個續流二級管；每個三極管的基極分別接到單片機的I/O接口上，每個三極管的發射極分別連接到各自的繼電器線圈的一端，繼電器線圈的另一端接到+5V電源上；每個繼電器線圈兩端并接一個續流二級管。

而且，所述電流信號自動調整電路還包括兩個由電阻與發光二極管串聯構成的繼電器狀態指示電路，兩個繼電器狀態指示電路分別并聯在繼電器線圈的兩端。

而且，所述電壓源模塊包括5V電源和電壓可調電源，220V交流電通過5V電源輸出5V直流電為單片機控制模塊供電，220V交流電通過電壓可調電源輸出50～200V可調交流電為基本磁化曲線測量主電路供電。

而且，所述的5V電源包括220/8V變壓器及整流穩壓單元，220V交流電接入220/8V變壓器，該變壓器輸出的8V交流電接入由四個二極管組成的整流橋的兩端，整流橋另外兩端并聯濾波電容后接到三端穩壓器的輸入端，三端穩壓器的輸出端輸出5V直流電，并聯電容后得到平穩的5V直流電為單片機控制模塊供電。

而且，所述的電壓可調電源包括自耦變壓器、橋式整流電路及濾波電路，該自耦變壓器的主邊與220V交流電源相連接，自耦變壓器的副邊接入由四個二極管組成的整流橋的兩端，該整流橋另外兩端并聯電容后獲得一個50V～200V的直流電壓，該直流電作為四個MOSFET組成電路的電源；每個MOSFET組成電路均包括反相器、光耦、三極管、MOSFET管，反相器的輸入端連接單片機的I/O接口，反相器的輸出端與光耦相連接，光耦經電阻連接三極管的基極，該三極管的集電極與MOSFET管相連接，該三極管經電阻接12V電壓。

本實用新型的優點和積極效果是：