一、FE-2100SD軟磁材料直流磁性能測量裝置功能簡介：
FE-2010SD軟磁材料直流測量系統(tǒng)，自動測量軟磁材料在靜態(tài)（直流）條件下的基本磁化曲線和磁滯回線，準確測量起始磁導(dǎo)率μi、*大磁導(dǎo)率μm、飽和磁感應(yīng)強度Bs、剩磁Br、矯頑力Hc和磁滯損耗Pu等靜態(tài)磁特性參數(shù)。產(chǎn)品符合GB/T13012、IEC60404-4以及GJB 937-1990的規(guī)定。
測試系統(tǒng)依照沖擊法的測量原理，采用計算機控制技術(shù)和A/D、D/A相結(jié)合，以電子積分器取代傳統(tǒng)沖擊檢流計，實現(xiàn)在微機控制下的模擬沖擊法測量磁化曲線和磁滯回線，獲得國家發(fā)明磚利，完全消除經(jīng)典沖擊法中因使用沖擊檢流計所帶來的非瞬時性誤差，保證了測試參數(shù)的重復(fù)性和唯*性。
二、FE-2100SD軟磁材料直流磁性能測量裝置技術(shù)指標：
主要參數(shù)不確定度/重復(fù)性（按IEC60404-4標準對環(huán)形樣品試樣測量）
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測試參數(shù)
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Bs (%)
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Br (%)
|
Hc (%)
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μ m (%)
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μ i (%)
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不確定度(k = 2)
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1 .0
|
1 .0
|
1.5
|
2.0
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5.0
|
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重復(fù)性(恒溫)
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± 0.3
|
± 0.3
|
± 0.3
|
±0.5
|
± 2.0
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FE-2100SD軟磁材料直流磁性能測量裝置其他說明：
1、測量范圍：飽和磁感應(yīng)強度Bs:0.1T～3T （實際與材料相關(guān)，與設(shè)備沒有相關(guān)性）；
2、剩磁Br：0.05T～2.5T（實際與材料相關(guān)，與設(shè)備沒有相關(guān)性）；
3、矯頑力Hc：0.5A/m～800A/m （實際與材料相關(guān)，與設(shè)備沒有相關(guān)性）；
4、*大磁導(dǎo)率um：0.1mH/m～10000mH/m（實際與材料相關(guān)，與設(shè)備沒有相關(guān)性）；
5、起始磁導(dǎo)率u0：0.01mH/m～100mH/m（實際與材料相關(guān)，與設(shè)備沒有相關(guān)性）；
6*、設(shè)備滿足標準GB/T13012磁環(huán)超飽和條件下測試，Hs可以達到30kA/m（直徑40mm圓環(huán)）；
7*、設(shè)備滿足高分辨率測量，坡莫合金樣品*小鎖定Hs測試磁滯回線可達5A/m。
三、FE-2100SD軟磁材料直流磁性能測量裝置配置說明：
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產(chǎn)品名稱
|
FE-2100SD
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電源輸入
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220V ± 10%, 5A, 50Hz
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輸出功率
|
500VA
|
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輸出電壓
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-50V～+50V
|
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輸出電流
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0.01mA ～ 10A，準確度：0.1%（當前量程）
|
|
電流輸出量程
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1mA, 2mA, 5mA, 10mA, 20mA, 50mA, 100mA, 200mA, 500mA,1A,2A, 5A, 10A共 十三檔自動量程。
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電流穩(wěn)定性
|
優(yōu)于0.05%/min
|
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磁通量程
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0.25, 0.5, 1, 2, 5, 10, 20 mWb共七檔自動量程
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磁通分辨率
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0.05 μWb (沖擊法), 0.1 μWb (掃描法)
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磁通計控制漂移
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1uWb/分鐘±0.05%（當前量程）
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AD/DA卡
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AD：16bit，DA：16bit，采樣速率：
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測試樣品范圍
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0.2g～20kg（非晶樣品）
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螺線管
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直徑50mm，長度600mm，磁場范圍：0~32kA/m
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測試感應(yīng)線圈
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匝比（100：100）適合測試導(dǎo)磁材料和匝比（3000：3000）適合測試弱磁材料
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四、軟件功能（Win7版）
1、自動完成數(shù)據(jù)計算，自動校正量程系數(shù)。
2、文件系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)庫格式，可直接打印或輸出測試結(jié)果到 Excel表格中。
3、文件管理功能強大。具有自動保存數(shù)據(jù)，刪除數(shù)據(jù)，**全部數(shù)據(jù)等功能。
4、數(shù)據(jù)文件中包含完整的采樣數(shù)據(jù)、樣品參數(shù)和儀器參數(shù)，文件采用文本格式，可方便地輸入到其它軟件中。
5、顯示I(t)、B(t)采樣波形和B(H)磁滯回線。
6、可顯示B(H)磁滯回線簇、B(H)磁化曲線、μ(H)磁導(dǎo)率曲線。
7、支持各種型號的打印機，測試報告與打印機紙張**匹配。
8、具有打印預(yù)覽的功能，可方便地調(diào)整測試報告的大小和邊距。
9、可直接打印測試報告，或?qū)y試報告生成JPG圖片文件。
10、可直接通過E-mail發(fā)送JPG圖片文件，或?qū)?/span>JPG圖片文件保存到磁盤。
11、測試報告包含完整的曲線圖、測試結(jié)果、測試條件和樣品參數(shù)
12、可采用中、英文格式，可方便添加用戶標志和企業(yè)名稱。
附件二： FE-2100SD軟磁材料直流自動測量系統(tǒng)
較國內(nèi)外同行提高部分：磁通計漂移控制技術(shù)優(yōu)越，為測試重復(fù)性和微型器件的測試提供保證；
測試軟件（中英文）：自主知識產(chǎn)權(quán)FE-2100測試軟件采用C#編寫，兼容Windows 2000/XP，滿足Win7；
溯源準確性：Permagraph C （Magnet-Physik Dr.Steingroever Gmbh）；
升級兼容性：華鳴儀器聯(lián)合中國計量科學(xué)研究院完成軟磁材料基本磁滯回線測量的開發(fā)，滿足所有軟磁材料測試磁化曲線和磁滯回線均采用模擬沖擊法測量，保證測試數(shù)據(jù)d的重復(fù)性和唯壹性。
一、測試界面：磁滯回線和磁化曲線測試
2、磁化曲線和磁導(dǎo)率曲線
二、重復(fù)性實際測試數(shù)據(jù)（沖擊波形周期0.5s）
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樣品編號
|
μi(k)
|
μm(k)
|
Bs(kGs)
|
Br(kGs)
|
Hc(A/m)
|
Hs(A/m)
|
|
FB35 2-3
|
0.3248
|
2.671
|
4.283
|
3.484
|
52.49
|
1200
|
|
FB35 2-3
|
0.3222
|
2.67
|
4.286
|
3.484
|
52.51
|
1200
|
|
FB35 2-3
|
0.3301
|
2.668
|
4.286
|
3.486
|
52.57
|
1200
|
|
FB35 2-3
|
0.3277
|
2.668
|
4.288
|
3.489
|
52.58
|
1200
|
|
FB35 2-3
|
0.3248
|
2.667
|
4.288
|
3.488
|
52.62
|
1200
|
|
FB35 2-3
|
0.3245
|
2.665
|
4.289
|
3.49
|
52.65
|
1201
|
|
FB35 2-3
|
0.3333
|
2.661
|
4.29
|
3.489
|
52.67
|
1200
|
|
FB35 2-3
|
0.325
|
2.657
|
4.288
|
3.489
|
52.69
|
1200
|
|
平均值
|
0.32655
|
2.665875
|
4.28725
|
3.487375
|
52.5975
|
1200.125
|
|
*大值
|
0.3333
|
2.671
|
4.29
|
3.49
|
52.69
|
1201
|
|
*小值
|
0.3222
|
2.657
|
4.283
|
3.484
|
52.49
|
1200
|
|
*大正偏%
|
2.067065
|
0.192245
|
0.064144
|
0.075272
|
0.175864
|
0.072909
|
|
*大負偏%
|
-1.33211
|
-0.33291
|
-0.09913
|
-0.09678
|
-0.20438
|
-0.01042
|
三、測試設(shè)備參考圖片
四、測試報告樣張：
附件三
不同沖擊時間寬度下材料的直流特性參數(shù)的測試分析
華鳴儀器是目前*一從事該項工作研究的企業(yè)，并聯(lián)合中國計量科學(xué)研究院瞿老師提出“軟磁材料基本磁滯回線”的定義并就測試方法申報磚利，避免在磁化過程中渦流對磁化的作用，測量到的磁滯回線受到磁化頻率和磁場波形（諧波）的影響產(chǎn)生畸變，從而使測量結(jié)果失去唯壹性，*一性是磁性材料測量結(jié)果可比性和準確度的基礎(chǔ)。后期將對相關(guān)設(shè)備進行軟件升級。以后裝置中計算機將變?yōu)樽詫W(xué)習(xí)、自適應(yīng)材料建立沖擊波形，目前設(shè)備通過人員培訓(xùn)實現(xiàn)該功能。
案例說明（即使采用模擬沖擊法，不考慮材料的特性來確定沖擊時間也是不能保證測試數(shù)據(jù)的唯壹性的）：
公司進行了軟磁鐵氧體、非晶、精密合金、電工純鐵、硅鋼等樣品實驗，不同材料需要控制不同的時
間周期，才能滿足同時磁滯回線的唯壹性，同時保證Hc可靠性。
1、測試樣品材料：DT4電工純鐵；
2、樣品參數(shù)：Le=112.2mm，Ae=20.32mm2，Ve=2.279cm3，We=17.75g；
3、勵磁繞組：N1=99匝，感應(yīng)繞組N2=21匝；
4、鎖定Hs=6000A/m條件。
5、測試結(jié)果（采用沖擊法進行磁滯回線測試）
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編號
|
Bs（T）
|
Br（T）
|
Hc（A/m）
|
Hs(A/m)
|
時間（S）
|
|
1
|
1.721
|
0.6767
|
97.22
|
6000
|
0.1
|
|
2
|
1.721
|
0.677
|
95.65
|
6001
|
0.2
|
|
3
|
1.721
|
0.6772
|
94.91
|
6000
|
0.3
|
|
4
|
1.721
|
0.677
|
93.94
|
6000
|
0.4
|
|
5
|
1.721
|
0.677
|
93.46
|
6000
|
0.5
|
|
6
|
1.721
|
0.678
|
93.03
|
6001
|
0.6
|
|
7
|
1.721
|
0.6768
|
92.93
|
6000
|
0.7
|
|
8
|
1.721
|
0.6767
|
92.7
|
6000
|
0.8
|
|
9
|
1.721
|
0.6768
|
92.59
|
6001
|
0.9
|
|
10
|
1.721
|
0.6768
|
92.09
|
6000
|
1.0
|
|
11
|
1.721
|
0.6775
|
91.99
|
5995
|
1.5
|
|
12
|
1.722
|
0.6778
|
91.92
|
6001
|
2.0
|
|
平均值
|
1.72108
|
0.67711
|
93.536
|
5999.92
|
|
|
*大值
|
1.722
|
0.678
|
97.22
|
6001
|
|
|
*小值
|
1.721
|
0.6767
|
91.92
|
5995
|
|
|
標準偏差
|
0.0005
|
0.00065
|
2.56
|
3
|
|
|
相對偏差
|
0.058%
|
0.192%
|
5.662%
|
0.1%
|
|
結(jié)論：
從測試結(jié)果中可以看出，DT4電工純鐵材料，只有當沖擊時間達到1秒以后，材料的Hc變化才趨于緩慢，考慮設(shè)備測試重復(fù)性為0.3%，認可測試的準確性。從測試數(shù)據(jù)中同時可以看出，Bs和Br對沖擊時間是不敏感的，在只需要進行對該兩項參數(shù)進行測試時，可不考慮影響，加快測試速度，提高測試效率。
相關(guān)測試論文見《金屬功能材料》第五期，
