[发明专利]基于柔性激磁线圈的宽频旋转磁特性测量系统及测量方法

说明书

本发明公开了一种基于柔性激磁线圈的宽频旋转磁特性测量系统及测量方法。该测量系统包括检测装置、数字信号处理单元、功率放大器和差分放大电路；所述数字信号处理单元分别与功率放大器和差分放大电路连接；所述检测装置分别与功率放大器和差分放大电路连接；检测装置包括三段式锥台形激磁绕组、样品支架、卧式结构磁环、中心支柱、卡扣、角支柱和底座；该测量系统的激磁绕组设计为多段式锥台形结构，实现宽频范围的磁特性测试。该测量方法先给定较小频率的激磁信号，逐步提高激磁信号频率，直到样品达到饱和；样品在一种激磁绕组连接方式下测量完毕后，更换激磁绕组连接方式，重复上述测量过程，直至达到最高的检测频段。

技术领域

本发明涉及宽频旋转磁特性测量系统，具体一种基于柔性激磁线圈的宽频旋转磁特性测量系统及测量方法。

背景技术

旋转磁特性测量系统通过检测到的B-H曲线来体现待测样品的磁特性。数字信号处理单元在样品周围产生X方向和Y方向两个相互正交的激磁信号，在样品中心产生旋转磁场。样品采用内置的B探针采集B信号，上下两面装贴H传感线圈采集H信号。再通过数字信号处理单元实现对B-H检测信号的采集。目前现有的旋转磁特性检测装置，为实现铁芯与激磁线圈的嵌套，需将磁轭做切割处理，这样产生的空气气隙增加了磁路损耗。申请号201010010119.9中公开了一种电工钢片二维磁特性单片测量系统及其测量方法，该测量系统中的检测装置使用的激磁线圈多为单段柱形结构，装置的槽满率较低，不利于铁芯的优化设计，难以实现宽频范围内的磁特性检测，限制了磁性材料的应用范围，且单段柱形激磁线圈绕组接线方式单一，分布电容的影响较大，劣化激磁性能。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种基于柔性激磁线圈的宽频旋转磁特性测量系统及测量方法。该测量系统的激磁绕组设计为多段式锥台形结构，实现宽频范围的磁特性测试。该测量方法先给定较小频率的激磁信号，逐步提高激磁信号频率，直到样品达到饱和；样品在一种激磁绕组连接方式下测量完毕后，更换激磁绕组连接方式，重复上述测量过程，直至达到最高的检测频段。

本发明解决所述测量系统技术问题的技术方案是，提供一种基于柔性激磁线圈的宽频旋转磁特性测量系统，其特征在于该测量系统包括检测装置、数字信号处理单元、功率放大器和差分放大电路；所述数字信号处理单元分别与功率放大器和差分放大电路连接；所述检测装置分别与功率放大器和差分放大电路连接；所述检测装置包括三段式锥台形激磁绕组、样品支架、卧式结构磁环、中心支柱、卡扣、角支柱和底座；所述卧式结构磁环的四角通过角支柱安装于底座上，并通过卡扣固定；所述卧式结构磁环由四个方形单缺口圆角磁环组成；四个方形单缺口圆角磁环的缺口均位于卧式结构磁环的中心，缺口处的极头加工成楔形，极头之间依次连接组成四个磁芯；四个磁芯上各自缠绕有一个三段式锥台形激磁绕组；四个磁芯的端部放置在中心支柱上；所述中心支柱固定在底座上；样品支架放置在中心支柱上，被测样片放置在样品支架上。

四个三段式锥台形激磁绕组完全相同；每个三段式锥台形激磁绕组均包括骨架、进出线端子、第一绕组、第二绕组和第三绕组；所述第三绕组的后端、第一绕组的前端和绕组之间均设置有挡板；所述第一绕组、第二绕组和第三绕组嵌套在骨架上，第一绕组固定在骨架上；所述骨架卡在磁芯上；第一绕组、第二绕组和第三绕组上均安装有进出线端子。

本发明解决所述测量方法技术问题的技术方案是，提供一种基于柔性激磁线圈的宽频旋转磁特性的测量方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一：激磁绕组的连接方式有七种：即1)连接每个激磁绕组的第一绕组、第二绕组和第三绕组；2)连接每个激磁绕组的第二绕组和第三绕组；3)连接每个激磁绕组的第一绕组和第三绕组；4)连接每个激磁绕组的第一绕组和第二绕组；5)连接每个激磁绕组的第三绕组；6)连接每个激磁绕组的第二绕组和7)连接每个激磁绕组的第一绕组；首先选择激磁绕组匝数最多的连接方式，即连接每个激磁绕组的第一绕组、第二绕组和第三绕组；

步骤二：数字信号处理单元输出给定频率的激磁信号加载到激磁绕组上，在卧式结构磁环的中心形成均匀的圆形磁场；