《電子技術應用》
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匝数对磁导率测试的影响
摘要: 从软磁材料的u~H曲线出发,研究在磁导率u的测量过程中,测试线圈匝数N对测试结果的影响。阐明N取一定数值时测出磁导率u值为最高的原因。关于测试样环上测试磁场H径向不均匀的影响,用积分法解决。
Abstract:
Key words :

從軟磁材料的u~H曲線出發,研究在磁導率u的測量過程中,測試線圈匝數N對測試結果的影響。闡明N取一定數值時測出磁導率u值為最高的原因。關于測試樣環上測試磁場H徑向不均勻的影響,用積分法解決。指出環磁導率與材料真實磁導率之間的差異。介紹用簡易儀器測量材料起始磁導率ui的方法。

  眾所周知,$磁導率$μ是軟磁材料的一個關鍵技術指標。對磁導率μ的測量基本上都是在標準樣環上繞線測量。測量出其繞組線圈的電感量L,然后用L計算出材料的磁導率。但是,對于同一只樣環,用不同儀器或用同一臺儀器而繞的測試匝數不同,測出的材料磁導率μ差異可能很大。有時會由此引起供、需雙方的矛盾或糾紛。特別是測試線圈匝數不同造成的測試μ值不同,有時匝數多測出的μ值較低,但有時匝數增多測出的μ值卻變高。這會使一些測試人員迷惘不解。本文試圖根據測試原理闡明測試儀器、測試線圈匝數以及計算公式不同對磁導率測試的影響。

  有關的磁導率概念

  對于均勻的磁性介質,如果把它放入均勻的磁場H中被磁化,磁介質本身就會產生一個附加磁場H',H'和H的方向相同。H'與H疊加起來的總磁場強度稱為這種磁性材料的磁通密度B[1]。由此可見,磁通密度B和磁場強度H本質上都是表征磁場強弱的物理量。但是,它們所使用單位的名稱及單位的大小都可能不同。在往常使用的高斯單位制中,H的單位用奧斯特(Oe),B的單位用高斯(Gs),奧斯特和高斯這兩個單位名稱不同大小卻完全相等。在現在強調使用的國際單位制中,B的單位用特斯拉(T),H的單位用安每米(A/m),B和H的單位不再相等,1A/m =4×10-7T。磁通密度與磁場強度之比,稱為材料的磁導率,它們的數值之比被稱為絕對磁導率μ絕,它們這兩個物理量大小之比被稱為相對磁導率μ。顯然,在高斯單位制中,因為B和H的單位相等,它們的數值之比就等于它們量值的大小之比。所以,在高斯單位制中,材料的相對磁導率與絕對磁導率相等,用不著區分絕對磁導率和相對磁導率。對于真空來說,它不會產生附加磁場,B就等于H,所以真空的磁導率等于1。在國際單位制中,由于B和H的單位大小不再相等,它們的數值之比μ絕不能代表它們的物理量大小之比μ,材料的相對磁導率與其絕對磁導率不再相等。對于真空來說,因為不能產生附加磁場,B和H這兩個物理量就相等,所以真空的相等磁導率μ等于1。若在真空中某點的磁場強度H為yA/m ,則該點的磁通密度B應為4πy×10-7T,于是該點的B與H的數值之比即為國際單位制中的真空絕對磁導率μ0=4π×10-7H/m。一般軟磁材料的絕對磁導率再除以μ0即可得到其相對磁導率μ=B/μ0H。如果不加說明,提及到磁導率時指的均是相對磁導率。

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