專利名稱：沖擊電流計(jì)測(cè)量鐵磁介質(zhì)磁滯回線的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于高校物理教學(xué)實(shí)驗(yàn)方法，特別涉及一種沖擊電流計(jì)測(cè)量鐵磁介質(zhì)磁滯回線的方法。
背景技術(shù)：
在各類磁介質(zhì)中，應(yīng)用最廣泛的是鐵磁物質(zhì)，鐵磁材料分為硬磁、軟磁兩類。硬磁材料(如鑄滯鋼)的磁滯回線寬，剩磁和矯磁力較大(120 2000A/m)，因而磁感應(yīng)強(qiáng)度能保持，適宜制作永久磁鐵。軟磁材料(如娃鋼片)的磁滯回線窄，矯頑力小(小于120A/m),但其導(dǎo)磁率和飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度大，容易磁化和去磁，常用作動(dòng)態(tài)條件下工作的磁性器件，如變壓器、電磁鐵。可見，鐵磁材料的磁化曲線、磁滯回線是該材料的重要特性，也是設(shè)計(jì)電磁機(jī)構(gòu)或儀表的依據(jù)之一。目前，國內(nèi)絕大部分高校采用示波器法測(cè)量鐵磁介質(zhì)的動(dòng)態(tài)磁滯回線，雖然這種方法也比較直觀，但它測(cè)得是交變磁場(chǎng)的動(dòng)態(tài)磁滯回線并且不能測(cè)量電量常數(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是提供一種用沖擊電流計(jì)測(cè)量鐵磁介質(zhì)磁滯回線的方法。該發(fā)明不但使實(shí)驗(yàn)者在實(shí)驗(yàn)過程中掌握沖擊電流計(jì)的原理和使用方法，也同時(shí)學(xué)會(huì)用沖擊電流計(jì)測(cè)量直流磁場(chǎng)及靜態(tài)鐵磁介質(zhì)磁滯回線的方法。本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):一種沖擊電流計(jì)測(cè)量鐵磁介質(zhì)磁滯回線的方法，首先設(shè)置一測(cè)試電路回路，包括沖擊電流計(jì)；由直流穩(wěn)壓電源施加電流于鋼圓環(huán)線圈的初級(jí)線圈，通過與電流分配電阻相連接的通斷開關(guān)的調(diào)節(jié)，使鋼圓環(huán)線圈的次級(jí)線圈感應(yīng)出不同的電流并從所述沖擊電流計(jì)讀取相應(yīng)的電量值，從而繪制及測(cè)量出該鋼圓環(huán)線圈的磁滯回線及磁場(chǎng)強(qiáng)度；由直流穩(wěn)壓電源施加電流于標(biāo)準(zhǔn)互感器的原線圈，使標(biāo)準(zhǔn)互感器副線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)并從所述沖擊電流計(jì)讀取相應(yīng)的電量值，計(jì)算求得電量常數(shù)及鋼圓環(huán)線圈的磁感應(yīng)強(qiáng)度。作為進(jìn)一步的改進(jìn)，所述的電量常數(shù)由標(biāo)準(zhǔn)互感器的原線圈通以電流后在其副線圈感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)，在沖擊電流計(jì)讀取電量值，然后利用電流換向開關(guān)改變電流方向，通過互感器的次級(jí)線圈磁通量的變化，在沖擊電流計(jì)讀取電量值，再通過公式
權(quán)利要求
1.一種沖擊電流計(jì)測(cè)量鐵磁介質(zhì)磁滯回線的方法，其特征在于，設(shè)置一測(cè)試電路回路，包括沖擊電流計(jì)； 由直流穩(wěn)壓電源施加電流于鋼圓環(huán)線圈的初級(jí)線圈，通過與電流分配電阻相連接的通斷開關(guān)的調(diào)節(jié)，使鋼圓環(huán)線圈的次級(jí)線圈感應(yīng)出不同的電流并從所述沖擊電流計(jì)讀取相應(yīng)的電量值，從而繪制及測(cè)量出該鋼圓環(huán)線圈的磁滯回線及磁場(chǎng)強(qiáng)度； 由直流穩(wěn)壓電源施加電流于標(biāo)準(zhǔn)互感器的原線圈，使標(biāo)準(zhǔn)互感器副線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)并從所述沖擊電流計(jì)讀取相應(yīng)的電量值，計(jì)算求得電量常數(shù)及鋼圓環(huán)線圈的磁感應(yīng)強(qiáng)度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沖擊電流計(jì)測(cè)量鐵磁介質(zhì)磁滯回線的方法，其特征在于，所述的電量常數(shù)由標(biāo)準(zhǔn)互感器的原線圈通以電流后在其副線圈感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)，在沖擊電流計(jì)讀取電量值，然后利用電流換向開關(guān)改變電流方向，通過互感器的次級(jí)線圈磁通量的變化，在沖擊電流計(jì)讀取電量值，再通過公式 Cq=2MIM/RdM計(jì)算求得電量常數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沖擊電流計(jì)測(cè)量鐵磁介質(zhì)磁滯回線的方法，其特征在于，所述測(cè)試電路回路由沖擊電流計(jì)、直流穩(wěn)壓電源、鋼圓環(huán)線圈、滑線變阻器、標(biāo)準(zhǔn)互感器、電阻箱、電流換向開關(guān)、電流表、不同定值電流分配電阻及與其相連接的通斷開關(guān)組件和導(dǎo)線連接成一個(gè)完整的線路；其中， 所述沖擊電流計(jì):用來測(cè)量短時(shí)間內(nèi)脈沖電流所遷移的電量及磁感應(yīng)強(qiáng)度、電容、互感系數(shù)，其一輸入端與鋼圓環(huán)線圈次級(jí)感應(yīng)線圈第一端連接，另一輸入端與電阻箱一端連接； 所述直流穩(wěn)壓電源:為電路提供直流電壓、電流；其負(fù)極與電流表連接，正極通過通斷開關(guān)與電流換向開關(guān)第一端連接； 所述鋼圓環(huán)線圈:作為待測(cè)樣品；鋼圓環(huán)上繞NI匝初級(jí)線圈和N2匝次級(jí)感應(yīng)線圈；初級(jí)線圈的第一端與不同定值電流分配電阻及與其相連接的通斷開關(guān)組件的第二端連接，初級(jí)線圈第二端與電流換向開關(guān)第四端連接； 所述滑線變阻器:接入電源回路，用于調(diào)節(jié)輸入直流電流大??；其一端與電流表連接，調(diào)節(jié)端與電流換向開關(guān)第二端連接； 所述標(biāo)準(zhǔn)互感器:由二組線圈組成，原線圈第一端與鋼圓環(huán)線圈的初級(jí)線圈第二端連接，原線圈第二端與轉(zhuǎn)換開關(guān)第二端連接；副線圈第一端與鋼圓環(huán)線圈的次級(jí)線圈第二端連接，副線圈第二端與電阻箱另一端連接； 所述不同定值電流分配電阻及與其相連接的通斷開關(guān)組件:第一端與轉(zhuǎn)換開關(guān)第一端連接；第二端與鋼圓環(huán)線圈的初級(jí)線圈第一端連接連接； 所述轉(zhuǎn)換開關(guān):中心端與電流換向開關(guān)第三端連接；第一端與不同定值電流分配電阻及與其相連接的通斷開關(guān)組件第一端連接；第二端與標(biāo)準(zhǔn)互感器原線圈第二端連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的沖擊電流計(jì)測(cè)量鐵磁介質(zhì)磁滯回線的方法，其特征在于，所述沖擊電流計(jì)是由大規(guī)模MOS集成電路及運(yùn)算放大器電子元件組裝而成的數(shù)字式測(cè)量?jī)x器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置，旨在提供一種沖擊電流計(jì)測(cè)量鐵磁介質(zhì)磁滯回線的方法，首先設(shè)置一測(cè)試電路回路，由直流穩(wěn)壓電源施加電流于鋼圓環(huán)線圈的初級(jí)線圈，通過與電流分配電阻相連接的通斷開關(guān)的調(diào)節(jié)，使鋼圓環(huán)線圈的次級(jí)線圈感應(yīng)出不同的電流并從所述沖擊電流計(jì)讀取相應(yīng)的電量值，從而繪制及測(cè)量出該鋼圓環(huán)線圈的磁滯回線及磁場(chǎng)強(qiáng)度；由直流穩(wěn)壓電源施加電流于標(biāo)準(zhǔn)互感器的原線圈，使標(biāo)準(zhǔn)互感器副線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)并從所述沖擊電流計(jì)讀取相應(yīng)的電量值，計(jì)算求得電量常數(shù)及鋼圓環(huán)線圈的磁感應(yīng)強(qiáng)度。本發(fā)明采用直流電流測(cè)量靜態(tài)鐵磁介質(zhì)磁滯回線，拓寬了學(xué)生的知識(shí)面，而且測(cè)量結(jié)果可用座標(biāo)紙或計(jì)算機(jī)展示，提高了學(xué)生的動(dòng)手能力。
文檔編號(hào)G01R33/14GK103091651SQ20131002723
公開日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2013年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月24日
發(fā)明者黃瑞強(qiáng), 鄒文強(qiáng), 劉維清, 樂培界 申請(qǐng)人:江西理工大學(xué)