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动态磁滞回线测定与分析数据处理1

动态磁滞回线测定与分析数据处理1
动态磁滞回线测定与分析数据处理1

动态磁滞回线测定与分析数据处理

(一) 观察样品1和样品2的磁滞回线并比较其磁化性能 从示波器上显示的磁滞回线可以看出,样品2的磁滞回线要比样品1的磁滞回线更加狭长,因此,可以认为样品1为硬磁材料,样品2为软磁材料。

(二) 测绘样品2的基本磁化曲线及μ-H 曲线 U(V) #

磁场强度H(A/m)

.

磁感应强度B(T)

[

磁导率μ

式中,磁导率H B

=μ,磁化强度H B M -=0μ

?

基本磁化曲线

μ-H 曲线

(三)用测试仪定量描绘样品2的磁滞回线

样品2的磁滞回线

样品2的相关参数

①饱和磁感应强度

s

B=;

②饱和磁化强度

s

H=m;

③剩余磁感应强度r B=;

④矫顽力

c

H=m;

⑤H的相位超前B:°。(

铁磁质动态磁滞回线的测试

铁磁质动态磁滞回线的测试 一.实验目的 1.学会如何用示波器变相地测量非电压量的方法 2.了解用示波法测铁磁物质动态磁滞回线的基本原理 3.了解磁性材料的特性 二.实验原理 1.铁磁质和磁滞 在磁场的作用下,能发变化并能反过来影响磁场的媒质叫做磁介质,磁介质按其磁特性可分为铁磁质和非铁磁质(包括顺磁质和抗磁质)。工艺技术上广泛应用的磁性材料主要是铁磁性材料,铁,钴,镍及其许多合金以及含铁的氧化物(铁氧体)都属于铁磁质。磁化性能(或磁化规律)是指M 与B 之间的依从关系。由于 M U B H -=0 也可以说磁化性能是指M 与H 的关系或B与H的关系。实验易于测量B和H,所以我们用实验来研究B与H的关系。(图8-1)是一个典型的磁化曲线,表示磁化过程中磁化强度与磁场的变化关系。

OS表示对于未磁化的样品施加磁场H,随H增加磁化强度不断增加,当H增加到HS(称为饱和磁场强度)时磁化强度达到饱和强度M S,曲线OS称为起始磁化曲线。这条曲线的显著特点是它的非线性。达到饱和以后,再减小磁场,磁化强度并不是可逆地沿原始的磁化曲线下降,而是沿着图中SR变化,与起始磁化曲线并不重合在R点磁场已减为零,但磁化强度并没有消失。比较曲线OS段与SR段可知,虽然H减少时B也随时减少,但是B的减少“跟不上”H的减少,这种现象叫做磁滞(磁性滞后),B R称为剩磁。当磁场沿相反方向增加-H C到时,磁化才变为零,H C称为矫顽力。继续增加反向磁场到-H S可以使磁化强度将完成如图所示的回线SRCS’R’C’S,称为磁滞回线,上面的磁滞回线是令H从饱和磁化强度H S出发得到的,实际上,从起始磁化曲线上的任一点M(H M

磁化曲线和磁滞回线测量

实验C 磁化曲线和磁滞回线测量 磁性材料应用广泛,扬声器永久磁铁、变压器铁芯、计算机磁盘等都采用磁性材料。铁磁材料分为硬磁和软磁两大类。硬磁材料的剩磁和矫顽力大(102 ~2?104 A/m),可做永久磁铁。软磁材料的剩磁和矫顽力小(102 A/m以下),容易磁化和去磁,广泛用于电机和仪表制造业。磁化曲线和磁滞回线是磁材料的重要特性,是变压器等设备设计的重要依据。 磁滞回线测量可分静态法和动态法。静态法是用直流来磁化材料,得到的B—H曲线称为静态磁磁滞回线。动态法是用交变来磁化材料,得到的B—H曲线称为动态磁滞回线。静态磁滞回线只与磁化磁场的大小有关,磁样品中只有磁滞损耗;而动态磁滞回线不仅与磁化磁场的大小有关,还与磁化场的频率有关,磁样品中不仅有磁滞损耗,还有涡流损耗。因此,同一磁材料在相同大小磁化场下,动态磁滞回线的面积比静态磁滞回线大,损耗大。 本实验采用动态法测量软磁样品的动态磁滞回线和磁化曲线,测量曲线可连续或逐点显示在LCD(液晶)屏上,直观、简便、物理过程清晰。 【实验目的】 1.了解磁滞回线和磁化曲线概念,加深对磁材料矫顽力、剩磁等参数的理解。 2.掌握磁材料磁化曲线和磁滞回线的测量方法,确定B s、B r和H c等参数。 3.探讨励磁电流频率对动态磁滞回线的影响。 【预备问题】 1.为什么测磁化曲线先要退磁? 2.为什么测量磁化曲线要进行磁锻炼? 3.为什么动态磁滞回线的面积比静态磁滞回线大,损耗大? 【实验仪器】 FC10-II型智能磁滞回线实验仪。 【实验原理】 1.铁磁材料的磁化规律 (1) 初始磁化曲线 在强度为H的磁场中放入铁磁物质,则铁磁物质被磁化, 其磁感应强度B与H的关系为:B = μ H,μ为磁导率。对于 铁磁物质,μ不是常数,而是H的函数。如图1所示,当铁 磁材料从H=0开始磁化时,B随H逐步增大,当H增加到 H s时,B趋于饱和值B s,H s称为饱和磁场强度。从未磁化到 饱和磁化的这段磁化曲线OS,称为初始磁化曲线。 图1初始磁化曲线 (2) 磁滞回线

2016磁滞回线的测量(实验报告材料)

实验名称: 用示波器观测铁磁材料的动态磁滞回线 姓 名 学 号 班 级 桌 号 教 室 基础教学楼1101 实验日期 2016年 月 日 节 一、实验目的: 1、掌握磁滞、磁滞回线、磁化曲线、基本磁化曲线、矫顽力、剩磁、和磁导率的的概念。 2、学会用示波法测绘基本磁化曲线和动态磁滞回线。 3、根据磁滞回线测定铁磁材料在某一频率下的饱和磁感应强度Bs 、剩磁Br 和矫顽力Hc 的数值。 4、研究磁滞回线形状与频率的关系;并比较不同材料磁滞回线形状。 二、实验仪器 1. 双踪示波器 2. DH4516C 型磁滞回线测量仪 评 分 此实验项目教材没有相应内容,请做实验前仔细阅读本实验报告!并携带计算器,否则实验无法按时完成!

3、基本磁化曲线 对于同一铁磁材料,设开始时呈去磁状态,依次选取磁化电流I1、I2、….I n,则相应的磁场强度为H1、H2、….H3,在每一磁化电流下反复交换电流方向(称为磁锻炼),即在每一个选定的磁场值下,使其方向反复发生几次变化(如H1→- H1→H1→- H1….),这样操作的结果,是在每一个电流下都将得到一条磁滞回线,最后,可得一组逐渐增大的磁滞回线。我们把原点O和各个磁滞回线的顶点a1、a2、….所连成的曲线称为铁磁材料的基本磁化曲线,如图3所示。 图3基本磁化曲线 (二)利用示波器观测铁磁材料动态磁滞回线测量原理 1、示波器显示B—H曲线原理线路 由上述磁滞现象可知,要观测磁介质磁滞现象及相应的物理量,需要根据磁化过程测定材料部的磁场强度和磁感应强度。因此,测量装置必须具备三个功能: ①提供使样品磁化的可调强度的磁场(磁化场) ②可跟踪测量与磁化场有一一对应关系的样品的磁感应强度 ③可定量显示样品的磁化过程 图4 磁滞回线的测量原理图 图4是利用示波器观测铁磁材料动态磁滞回线测量装置原理图:首先将待测的铁磁物质制成一个环形样品,在样品上绕有原线圈即励磁线圈N1匝,由它提供磁化场;在样品上再绕副线圈即测量线圈N2匝,由它来跟踪测量与磁化场有一一对应关系的样品的磁感应强度;由示波器

用示波器观察铁磁材料的动态磁滞回线_实验报告

图1 起始磁化曲线和磁滞回线 用示波器观察铁磁材料动态磁滞回线 【摘要】铁磁材料按特性分硬磁和软磁两大类,铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线,反映该材料的重要特性。软磁材料的矫顽力H c 小于100A/m ,常用做电机、电力变压器的铁芯和电子仪器中各种频率小型变压器的铁芯。磁滞回线是反映铁磁材料磁性的重要特征曲线。矫顽力和饱和磁感应强度B s 、剩磁B r P 等参数均可以从磁滞回线上获得.这些参数是铁磁材料研制、生产、应用是的重要依据。 【关键词】磁滞回线 示波器 电容 电阻 Bm Hm Br H 【引言】铁磁物质的磁滞回线能够反映该物质的很多重要性质。本实验主要运用示波器的X 输入端和Y 输入端在屏幕上显示的图形以及相关 数据,来分析形象磁滞回线的一些因素,并根据 数据的处理得出动态磁滞回线的大致图线。 【实验目的】 1. 认识铁磁物质的磁化规律,比较两种典 型的铁磁物质的动态磁化特性。 2. 测定样品的H D 、B r 、B S 和(H m ·B m )等参 数。 3. 测绘样品的磁滞回线,估算其磁滞损耗。 【实验仪器】 电阻箱(两个),电容(3-5微法),数字万用表,示波器,交流电源,互感器。 【实验原理】 铁磁物质是一种性能特异,用途广泛的材 料。铁、钴、镍及其众多合金以及含铁的氧化物 (铁氧体)均属铁磁物质。其特征是在外磁场作用下能被强烈磁化,故磁导率μ很高。另一特征是磁滞,即磁化场作用停止后,铁磁质仍保留磁化状态,图1为铁磁物质的磁感应强度B 与磁化场强度H 之间的关系曲线。 图中的原点O 表示磁化之前铁磁物质处于磁中性状态,即B =H =O ,当磁场H 从零开始增加时,磁感应强度B 随之缓慢上升,如线段oa 所示,继之B 随H 迅速增长,如ab 所示,其后B 的增长又趋缓慢,并当H 增至H S 时,B 到达饱和值B S ,oabs 称为起始磁化曲线。图1表明,当磁场从H S 逐渐减小至零,磁感应强度B 并不沿起始磁化曲线恢复到“O ”点,而是沿另一条新的曲线SR 下降,比较线段OS 和SR 可知,H 减小B 相应也减小,但B 的变化滞后于H 的变化,这现象称为磁滞,磁滞的明显特征是当H =O 时,B 不为零,而保留剩磁Br 。 当磁场反向从O 逐渐变至-H D 时,磁感应强度B 消失,说明要消除剩磁,必须施加反向磁场,H D 称为矫顽力,它的大小反映铁磁材料保持剩磁状态的能力,线段RD 称为退磁曲线。 图1还表明,当磁场按H S →O →H D →-H S →O →H D ′→H S 次序变化,相应的磁感应强度B 则沿闭合曲线S S RD 'S D R ''变化,这闭合曲线称为磁滞回线。所以,当铁磁材料处于交变磁场中时(如变压器中的铁心),将沿磁滞回线反复被磁化→去磁→反向磁化→反向去磁。在此过程中要消耗额外的能量,并以热的形式从铁磁材料中释放,这种损耗称为磁滞损耗,可以证明,磁滞损耗与磁滞回线所围面积成正比。

物理实验报告2_用示波器测动态磁滞回线

实验名称:用示波器测动态磁滞回线 实验目的: a .研究铁磁材料的动态磁滞回线 b .了解采用示波器测动态磁滞回线的原理; c .利用作图法测定磁性材料的饱和磁感应强度s B 、剩磁r B 、矫顽力c H 的值。 实验仪器: V252双踪示波器、自耦变压器、隔离变压器、互感器毫安表、电容等。 实验原理和方法: 铁磁材料除了具有高的导磁率外,另一重要的特点就是磁滞。当材料磁化时,磁感应强度B 不仅与当时的磁场强度H 有关,而且与以前的磁化状态有关。 如右图所示,曲线OA 表示铁磁材料从没有磁性开始磁化,磁感应强度B 随H 增加,称为磁化曲线。当H 增加到某一值S H 时,B 的增加速度将极其缓慢。和前段曲线相比,可看成B 不再增加,即达到磁饱和。当磁性材料磁化后,如H 减小,B 将不沿原路返回,而是沿另外一条曲线r A 下降。如果H 从S H 变到-S H ,再从-S H 变回S H ,B 将随H 变化而形成一条磁滞回线。其中当H = 0时,r B B =。r B 称为剩余磁感应强度。要使磁感应 强度为零,就必须加一反向磁场-c H ,c H 称为矫顽力。按一般分类,矫顽力小的称为软磁材料,大的称为硬磁材料。必须注意的是:反复磁化(S S S H H H →-→)的开始几个循环内,每次循环的回路才相同,形成一个稳定的磁滞回线。只有经过“磁锻炼”后所形成的磁滞回线,才能代表该材料的磁滞性质。 由以上可知,要测定材料的磁滞回线,需要根据磁化过程测定材料内部的磁场强度H 及其相应的磁感应强度B 。 磁性材料的磁滞回线能较全面地反应该材料的磁特性,譬如剩磁r B 、矫顽力c H 等。因此,实用上常常借助磁滞回线来粗略了解材料的磁特性。测量磁滞回线的基本线路图如下图所示:

示波器观测动态磁滞回线

示波器观测动态磁滞回线 一、用示波器观测动态磁滞回线简介: 1. 实验原理。 参照《新编基础物理实验》实验四十三《磁滞回线的测量》的实验原理。 2. 测量电路。 3. 相关公式 1R 1 1N H R u =l 2C 2R C B N S u = l ,铁磁样品的磁路长度;S ,铁磁样品磁路的横截面积;N 1,N 2,初级、次级绕组匝数。 对样品1(铁氧体):l = 0.130m ,S = 1.24×10-4 m 2 ,N 1 = N 2 = N 3 = 150匝。 对样品2(硅钢片):l = 0.075m ,S = 1.20×10-4 m 2 ,N 1 = N 2 = N 3 = 150匝。 4. 名词术语: 1) 磁中性状态:磁化场H 为零时磁感应强度B 也为零的状态,称为磁中性状态。 对铁磁样品加一个振幅足够大的交变磁场,并逐渐将振幅减小到零,铁磁样品即可被磁中性化。 2) 磁滞回线:磁化场H 循环变化时(-H 0H + )B 的变化轨迹称为磁滞回

线。它是相对于原点对称的闭合曲线。(样品测量前需要先磁中性化) 3) 饱和磁滞回线:磁化场H 在循环变化过程中可以达到足够大,使铁磁材料的磁化强度0B M H μ=?随H 的增大不再增大,由这样的循环变化磁化场得到的 磁滞回线称为饱和磁滞回线。 饱和磁滞回线上磁感应强度最大的值称为饱和磁感强度,用B S 表示。 饱和磁滞回线上B=0所对应的磁化场称为矫顽力,用H C 表示。 饱和磁滞回线上H=0所对应的磁感应强度称为剩余磁感应强度,用B r 表示。 4) 基本磁化曲线:将振幅不同的循环变化磁化场下所得到的磁滞回线的顶点连接 起来的曲线。(样品测量前需要先磁中性化) 5) 起始磁导率i μ:磁导率μ定义为0B H μμ=,通常铁磁材料的μ是温度T 、磁化场H 、频率f 的函数。在很低的磁化场下,磁化是可逆的,H 和B 之间呈线性关系,没有滞后现象,在此区域中,磁导率为常数,该磁导率称为起始磁导率,即i H 00 B lim H μμ→=。 6) 可逆磁导率r μ:当一个直流磁场H 和一个很弱的交变磁场h 同时作用在铁磁材料上时,直流磁场H (也称为直流偏磁场)使铁磁材料偏离磁中性化状态,h 引起磁感应强度B 的交流变化b 。当h 0→ 时,由h 产生的退化磁滞回线(即一条斜线)的斜率与0μ的比值称为可逆磁导率r μ,即00 lim r h b h μμΔ→Δ=Δ,其中h Δ和b Δ分别是h 和b 的变化范围。r μ是H 的函数,一般H 越大,r μ越小。 二、实验内容: 1. 观测样品1(铁氧体)的饱和磁滞回线。 1) 取1R 2.0=Ω,2R =50k Ω,C 10.0F μ=,100Hz f =,调节励磁电流大小 及示波器的垂直、水平位移旋钮,在示波器显示屏上调出一个相对于坐标原点对称的饱和磁滞回线。在回线的上半支上,从-B S 到B S 选取9个以上测量点(其中必须包括S B ,B 0=,H 0=三个点),测量各点的H 和B 。根据测量的数据在坐标纸上画出饱和磁滞回线。给出S B ,r B ,C H 的测量值。 2) 保持1R ,R 2C 不变,测量并比较f =50Hz 和150Hz 时的r B 和C H 。

大数据的国内外研究现状与发展动态分析报告

大数据的国内外研究现状及发展动态分析大数据的概念 产生的背景与意义 上世纪60年代到80年代早期,企业在大型机上部署财务、银行等关键应用系统,存储介质包括磁盘、磁带、光盘等。尽管当时人们称其为大数据,但以今日的数据量来看,这些数据无疑是非常有限的。随着PC的出现和应用增多,企业内部出现了很多以公文档为主要形式的数据,包括Word、Excel文档,以及后来出现的图片、图像、影像和音频等。此时企业内部生产数据的已不仅是企业的财务人员,还包括大量的办公人员,这极大地促进了数据量的增长。互联网的兴起则促成了数据量的第三次大规模增长,在互联网的时代,几乎全民都在制造数据。而与此同时,数据的形式也极其丰富,既有社交网络、多媒体等应用所主动产生的数据,也有搜索引擎、网页浏览等被动行为过程中被记录、搜集的数据。时至今日,随着移动互联网、物联网、云计算应用的进一步丰富,数据已呈指数级的增长,企业所处理的数据已经达到PB级,而全球每年所产生的数据量更是到了惊人的ZB级。在数据的这种爆炸式增长的背景下,“大数据”的概念逐渐在科技界、学术界、产业界引起热议。在大数据时代,我们分析的数据因为“大”,摆脱了传统对随机采样的依赖,而是面对全体数据;因为所有信息都是“数”,可以不再纠结具体数据的精确度,而是坦然面对信息的混杂;信息之“大”之“杂”,让我们分析的“据”也由传统的因果关系变为相关关系。 大数据热潮的掀起让中国期待“弯道超越”的机会,创造中国IT企业从在红海领域苦苦挣扎转向在蓝海领域奋起直追的战略机遇。传统IT行业对于底层设备、基础技术的要求非常高,企业在起点落后的情况下始终疲于追赶。每当企业在耗费大量人力、物力、财力取得技术突破时,IT革命早已将核心设备或元件推进至下一阶段。这种一步落后、处处受制于人的状态在大数据时代有望得到改变。大数据对于硬件基础设施的要求相对较低,不会受困于基础设备核心元件的相对落后。与在传统数据库操作层面的技术差距相比,大数据分析应用的中外技术差距要小得多。而且,美国等传统IT强国的大数据战略也都处于摸着石头过河的试错阶段。中国市场的规模之大也为这一产业发展提供了大空间、大平台。大数据对于中国企业不仅仅是信息技术的更新,更是企业发展战略的变革。随着对大数据的获取、处理、管理等各个角度研究的开展,企业逐渐认识数据已经逐渐演变成“数据资产”。任何硬件、软件及服务都会随着技术发展和需求变化逐渐被淘汰,只有数据才具有长期可用性,值得积累。数据是企业的核心资产,可以是也应该是独立于软硬件系统及应用需求而存在的。大数据是信息技术演化的最新产物,确立了数据这一信息技术元素的独立地位。正因为数据不再是软硬件及应用的附属产物,才有了今天爆炸式的数据增长,从而奠定了大数据的基础。

用示波器观察铁磁材料的动态磁滞回线-实验报告

用示波器观察铁磁材料的动态磁滞回线-实验报告

2 B a B B s c a' b' H H m o B r H c 图1 起始磁化曲线和磁滞回线 用示波器观察铁磁材料动态磁滞回线 【摘要】铁磁材料按特性分硬磁和软磁两大类,铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线,反映该材料的重要特性。软磁材料的矫顽力H c 小于100A/m ,常用做电机、电力变压器的铁芯和电子仪器中各种频率小型变压器的铁芯。磁滞回线是反映铁磁材料磁性的重要特征曲线。矫顽力和饱和磁感应强度B s 、剩磁B r P 等参数均可以从磁滞回线上获得.这些参数是铁磁材料研制、生产、应用是的重要依据。 【关键词】磁滞回线 示波器 电容 电阻 Bm Hm Br H 【引言】铁磁物质的磁滞回线能够反映该物质的很多重要性质。本实验主要运用示波器的X 输入端和Y 输入端在屏幕上显示的图形以及相关 数据,来分析形象磁滞回线的一些因素,并根据 数据的处理得出动态磁滞回线的大致图线。 【实验目的】 1. 认识铁磁物质的磁化规律,比较两种典 型的铁磁物质的动态磁化特性。 2. 测定样品的H D 、B r 、B S 和(H m ·B m )等参 数。 3. 测绘样品的磁滞回线,估算其磁滞损耗。 【实验仪器】 电阻箱(两个),电容(3-5微法),数字万用表,示波器,交流电源,互感器。 【实验原理】 铁磁物质是一种性能特异,用途广泛的材 料。铁、钴、镍及其众多合金以及含铁的氧化物 (铁氧体)均属铁磁物质。其特征是在外磁场作用下能被强烈磁化,故磁导率μ很高。另一特征是磁滞,即磁化场作用停止后,铁磁质仍保留磁化状态,图1为铁磁物质的磁感应强度B 与磁化场强度H 之间的关系曲线。 图中的原点O 表示磁化之前铁磁物质处于磁中性状态,即B =H =O ,当磁场H 从零开始增加时,磁感应强度B 随之缓慢上升,如线段oa 所示,继之B 随H 迅速增长,如ab 所示,其后B 的增长又趋缓慢,并当H 增至H S 时,B 到达饱和值B S ,oabs 称为起始磁化曲线。图1表明,当磁场从H S 逐渐减小至零,磁感应强度B 并不沿起始磁化曲线恢复到“O ”点,而是沿另一条新的曲线SR 下降,比较线段OS 和SR 可知,H 减小B 相应也减小,但B 的变化滞后于H 的变化,这现象称为磁滞,磁滞的明显特征是当H =O 时,B 不为零,而保留剩磁Br 。 当磁场反向从O 逐渐变至-H D 时,磁感应强度B 消失,说明要消除剩磁,必须施加反向磁场,H D 称为矫顽力,它的大小反映铁磁材料保持剩磁状态的能力,线段RD 称为退磁曲线。 图1还表明,当磁场按H S →O →H D →-H S →O →H D ′→H S 次序变化,相应的磁感应强度B 则沿闭合曲线S SRD 'S D R ''变化,这闭合曲线称为磁滞回线。所以,当铁磁材料处于交变磁场中时(如变压器中的铁心),将沿磁滞回线反复被磁化→去磁→反向磁化→反向去磁。在此过程中要消耗额外的能量,并以热的形式从铁磁材料中释放,这种损耗称为磁滞损耗,可以证明,磁滞损耗与磁滞回线所围面积成正比。

铁磁材料磁滞回线和基本磁化曲线的测量数据处理.

I/mA B/mT H/ A/m 29.3 5.5207.729272.91 6.2500.175102.125.4682.5583140.340.7899.5292171.955.41065.47520 2.471.11215.629250.195.71450.154301.41231696.792350.3148.41936.017384.2165.221 0 7.217416.1180.72270.36345 8.72002497.5495.3215.42700.475535.322 9.92937.7465572 36.83072.867 581.1243.93226.663600.9249.13357.213620.72543489.75627.7255.33539.471I/mA B/mT H/ A/m 628.7257.93528.43612.6256.43404.213597.92553291566.5252.23047.907538249.3 2829.643

510.4246.22620.207458.6240.12229.003403.7231.51828.55363.2223.81542.127309 .9210.51186.183266.8196.7918.5567231.3183713.6189.8164.4491.1467138.6138.8234.2 93383.4109-28.03335794-148.533 4385.9-211.47 30.178.4-269.2217.270.9-326.97 9.766.5-360.283 4.561.3-369.123初始磁化曲线测量 磁滞回线测量 060.5-401.317 -3042.3-530.59 -131.5-19.1-969.137 -165.4-39-1119.63 -202.6-61.4-1281.05 -245-86.7-1466.56 -421.1-182.8-2296.59 -464.5-202.7-2526.26 -515.8-223.2-2817.77 -542.1-238.8-2933.46 -591.9-245.9-3301.36 -611.8-250.7-3435.36 -625-253.6-3526.12 -625.9-253.8-3532.29 -609.5-255.4-3385.01 -574.2-252.3-3111.41 -515.5-246.5-2660.72 -457.7-239.6-2224.82 -415.1-233.2-1912.27 -307-209.5-1168.65 -247.9-189.4-809.48 -202.7-170.3-559.51 -147.3-143.3-276.943

铁磁材料动态磁滞回线的观测和研究的实验报告

铁磁材料动态磁滞回线的观测和研究的实验报告 铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线【实验目的】1认识铁磁物质的磁化规律比较两种典型的铁磁物质的动态磁化特性。2测定样品的基本磁化曲线作H 曲线。3测定样品的Hc、Br、Bm和 Hm?6?1Bm等参数。4测绘样品的磁滞回线。【实验原理】1起始磁化曲线和磁滞回线铁磁物质是一种性能特异用途广泛的材料。铁、钴、镍及其众多合金以及含铁的氧化物铁氧体均属铁磁物质。其特征是在外磁场作用下能被强烈磁化故磁导率很高。另一特征是磁滞即磁化场作用停止后铁磁质仍保留磁化状态图2-1为铁磁物质的磁感应强度B与磁化场强度H之间的关系曲线。图2-1 铁磁质起始磁化曲线和磁滞回线图2-2 同一铁磁材料的一簇磁滞回线图中的原点O表示磁化之前铁磁物质处于磁中性状态即BH0当磁场H从零开始增加时磁感应强度B随之缓慢上升如线段Oa所示继之B随H迅速增长如ab所示其后B的增长又趋缓慢并当H增至Hm时B到达饱和值BmOabs称为起始磁化曲线。图2-1表明当磁场从Hm逐渐减小至零磁感应强度B并不沿起始磁化曲线恢复到“O”点而是沿另一条新的曲线SR下降比较线段OS和SR可知H减少B相应也减小但B 的变化滞后于H的变化这现象称为磁滞磁滞的明显特征是当H0时B 不为零而保留剩磁Br。当磁场反向从0逐渐变至Hc时磁感应强度B消失说明要消除剩磁必须施加反向磁场Hc称为矫顽力它的大小反映铁磁材料保持剩磁状态的能力线段RD称为退磁曲线。图2-1还表示当磁场按Hm→0→Hc→-Hm→0→Hc→Hm次序变化相应的磁感应强度B则沿闭合曲线SRDS’R’D’S变化这闭合曲线称为磁滞回线。

所以当铁磁材料处于交变磁场中时如变压器中的铁心将沿磁滞回线反复被磁化→去磁→反向磁化→反向去磁。在此过程中要消耗额外的能量并以热的形式从铁磁材料中释放这种损耗称为磁滞损耗可以证明磁滞损耗与磁滞回线所围面积成正比。2基本磁化曲线应该说明当初始态为HB0的铁磁材料在交变磁场强度由弱到强依次进行磁化可以得到面积由小到大向外扩张的一簇磁滞回线如图2-2所示这些磁滞回线顶点A1、A2、A3、…的连线为铁磁材料的基本磁化曲线由此可近似确定其磁导率因B与H非线性故铁磁材料的不是常数而是随H而变化如图2-3所示。铁磁材料的相对磁导率可高达数千乃至数万这一特点是它用途广泛的主要原因之一。图2-3 铁磁材料μ与H 关系曲线图2-4 不同铁磁材料的磁滞回线可以说磁化曲线和磁滞回线是铁磁材料分类和选用的主要依据图2-4为常见的两种典型的磁滞回线其中软磁材料的磁滞回线狭长、矫顽力、剩磁和磁滞损耗均较小是制造变压器、电机、和交流磁铁的主要材料。而硬磁材料的磁滞回线较宽矫顽力大剩磁强可用来制造永磁体。3利用示波器观测磁滞回线的原理图2-5 原理电路图利用示波器观测磁滞回线的原理电路如图2-5所示。待测样品为EI型矽钢片其上均匀地绕以磁化线圈N及副线圈n。交流电压u加在磁化线圈上线路中串联了一取样电阻R1。将R1两端的电压UH加到示波器的X输入端上对DC4322B 示波器为通道Ⅰ。副线圈n与电阻R2和电容C串联成一回路。电容C两端的电压UB加到示波器的Y输入端上对DC4322B示波器为通道Ⅱ。下面我们来说明为什么这样的电路能够显示和测量磁滞回线。

动态面板数据分析步骤详解 ..

动态面板数据分析算法 1. 面板数据简介 面板数据(Panel Data, Longitudinal Data ),也称为时间序列截面数据、混合数据,是指同一截面单元数据集上以不同时间段的重复观测值,是同时具有时间和截面空间两个维度的数据集合,它可以被看作是横截面数据按时间维度堆积而成。自20世纪60年代以来,计量经济学家开始关注面板数据以来,特别是近20年,随着计量经济学理论,统计方法及计量分析软件的发展,面板数据计量经济分析已经成为计量经济学研究最重要的分支之一。 面板数据越来越多地被应用到计量模型的研究中,其在实证分析中的优点是明显的:相对于只具有一个时点的横截面数据模型,面板数据包含了更多时间维度的数据,从而可以利用更多的信息来分析所研究问题的动态关系;而时间序列模型,其数据往往是由个体数据加总产生的,在实际计量分析中,在研究其动态调整行为时,由于个体差异被忽略,其估计结果有可能是有偏的,而面板数据模型能够通过截距项,捕捉到数据的动态调整过程中的个体差异,有效地减少了由于数据加总所产生的偏误;同时,面板数据同时具有时间和截面空间的两个维度,从而分享了横截面数据和时间序列数据的优点,另外,由于具有更多的观察值,其推断的可靠性也有所增加。 2. 面板数据的建模与检验 设 3. 动态面板数据的建模与检验 所谓动态面板数据模型,是指通过在静态面板数据模型中引入滞后被解释变量以反映动态滞后效应的模型。这种模型的特殊性在于被解释变量的动态滞后项与随机误差组成部分中的个体效应相关,从而造成估计的内生性。 4、步骤详解 步骤一:分析数据的平稳性(单位根检验) 按照正规程序,面板数据模型在回归前需检验数据的平稳性。李子奈曾指出,一些非平稳的经济时间序列往往表现出共同的变化趋势,而这些序列间本身不一定有直接的关联,此时,对这些数据进行回归,尽管有较高的R平方,但其结果是没有任何实际意义的。这种情况称为称为虚假回归或伪回归(spurious regression)。他认为平稳的真正含义

磁滞回线

【实验内容与数据处理】 实验材料:FeCoVSiB非晶合金薄带,带宽b=1.55mm,带厚b=40μm 校准仪器常数用标准互感:互感系数(亨)M0=5.09×10?5 1.观察材料形状对磁化的影响 样品:条形,1#长3cm,2#长6.5cm; 磁化螺线管磁场强度:(U为示波器X轴读数);H=4.55×103 U/R0 探测线圈匝数:N2=150匝(附补偿线圈)。 用示波器观察两样品在同一频率和最大磁场下磁滞回线,记录相当于各样品的矫顽力Hc、饱和磁化强度Ms、剩余磁化强度Mr和最大磁化强度的读数Mm,比较两样品的矩形度Mr/M s。测完每个样品,将K1接校准一方(即接通标准互感),记录示波器显示图形X,Y的峰值,用式(6)计算仪器常数K0,用公式(11)计算相应的Mm、Mr,用以上磁场(H)公式计算矫顽力(H c)。 数据如下:单位(V) 由K0=U0 M0i0=U y M0 R U x 得短样品K0=6.17×104 V/Wb 长样品K0=5.40×104 V/Wb 又由M(t)=U(t) μ0K0N2S 其中μ0=4π×10?7H/m N2=150 匝 S = bd = 6.2×10?9m2 3 由以上数据对比可知,样品的长度会影响样品的磁性。 2. 观测外加应力对磁化的影响: 样品:条形,上端固定,下端吊有秤盘; 磁化螺线管的磁场强度:(附补偿线圈)H=1.47×104U.R 在秤盘上加不同重力砝码(不加、加50克、加100克),在同一频率和最大磁场下用示波器观察各自的磁滞回线,记录Mm、Hc、M r的值,N2=200匝,用公式(11)计算Mm、Mr,用本组磁场强度公式计算Hc。

磁滞回线的测量(实验报告记录)()

磁滞回线的测量(实验报告记录)()

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实验名称:用示波器观测铁磁材料的动态磁滞回线 姓名学号班级 桌号教室基础教学楼1101 实验日期2016年月日节 此实验项目教材没有相应内容,请做实验前仔细阅读本实验报告!并携带计算器,否则实验无法按时完成! 一、实验目的: 1、掌握磁滞、磁滞回线、磁化曲线、基本磁化曲线、矫顽力、剩磁、和磁导率的的概念。 2、学会用示波法测绘基本磁化曲线和动态磁滞回线。 3、根据磁滞回线测定铁磁材料在某一频率下的饱和磁感应强度Bs、剩磁Br和矫顽力Hc 的数值。 4、研究磁滞回线形状与频率的关系;并比较不同材料磁滞回线形状。 二、实验仪器 1.双踪示波器 2.DH4516C型磁滞回线测量仪 石家庄铁道大学物理实验中心第3页共15页

三、实验原理 (一)铁磁物质的磁滞现象 铁磁性物质除了具有高的磁导率外,另一重要的特点就是磁滞。以下是关于磁滞的几个重要概念 1、饱和磁感应强度B S、饱和磁场强度H S和磁化曲线 石家庄铁道大学物理实验中心第4页共15页

石家庄 铁道大学物理实验中心 第5页 共15页 铁磁材料未被磁化时,H 和B 均为零。这时若在铁磁材料上加一个由小到大的磁化场,则铁磁材料内部的磁场强度H 与磁感应强度B 也随之变大,其B-H 变化曲线如图1(OS )曲线所示。到S 后,B 几乎不随H 的增大而增大,此时,介质的磁化达到饱和。与S 对应的H S 称饱和磁场强度,相应的B S 称饱和磁感应强度。我们称曲线OS 为磁性材料的磁化曲线。 图1 磁性材料的磁化曲线 图2 磁滞回线和磁化曲线 2、磁滞现象、剩磁、矫顽力、磁滞回线 当铁磁质磁化达到饱和后,如果使H 逐步退到零,B 也逐渐减小,但B 的减小“跟不上”H 的减小(B 滞后于H )。即:其轨迹并不沿原曲线SO ,而是沿另一曲线Sb 下降。当H 下降为零时,B 不为零,而是等于B r ,说明铁磁物质中,当磁化场退为零后仍保留一定的磁性。这种现象叫磁滞现象,B r 叫剩磁。若要完全消除剩磁B r ,必须加反向磁场,当B =0时磁场的值H c 为铁磁质的矫顽力。 当反向磁场继续增加,铁磁质的磁化达到反向饱和。反向磁场减小到零,同样出现B H B ~H H μB ~H S f d e

磁性材料磁滞回线测定数据记录表及数据处理

磁性材料磁滞回线测定数据记录表及数据处理(供参考) 数据记录表 表一:实验给定的常数值 R 1(Ω) R 2(Ω) D 外 (mm) D 内 (mm) h(mm) C(μF) N 1(匝) N 2(匝) 10 52 38 13 1 86 86 表二:测量饱和磁滞曲线 B r —U c (V) △m (V) H c —U 1(V) △m (V) 1 表三:测量基本磁化曲线 序号 22U 1(V) 22U c (V) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 数据处理方法: 被测样品的平均周长= +?=?=2D D D L ) (内外ππ ; 被测样品的横截面积= -?=2D D h S )(内外 ; 1.剩磁r B 的数据处理

电压c u 的A 类不确定度: 0=A u 电压c u 的B 类不确定度: = ?= 3 c u m B u 电压c u 的合成不确定 : = +=2 2 u c B A u u u 电压c u 的相对不确定度:= ?= %100c u c u u u E c 剩磁r B 的最佳值: =???= C 22r u S N C R B 剩磁r B 的相对不确定度:= =c r u B E E 剩磁r B 的不确定度:=?=r B B B E u r r 2. 矫顽力c H 的数据处理 电压1u 的A 类不确定度: 0=A u 电压1u 的B 类不确定度: = ?= 3 1 u m B u 电压1u 的合成不确定 : = +=2 2 u 1B A u u u 电压1u 的相对不确定度: = ?= %1001 u 11u u E u 矫顽力c H 的最佳值: = ??=111 c u R N H L 矫顽力c H 的相对不确定度: = =1u H E E c 矫顽力c H 的不确定度:=?=c H H H E u c c 3. 求基本磁化曲线的坐标点 由表三数据可知,

用示波器测动态磁滞回线、磁场测量实验报告

铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线 (动态磁滞回线实验) 磁性材料在科研和工业中有着广泛的应用,种类也相当繁多,因此各种材料的磁特性测量,是电磁学实验中一个重要内容。磁特性测量分为直流磁特性测量和交流磁特性测量。本实验用交流正弦电流对磁性材料进行磁化,测得的磁感应强度与磁场强度关系曲线称为动态磁滞回线,或者称为交流磁滞回线,它与直流磁滞回线是有区别的。可以证明:磁滞回线所包围的面积等于使单位体积磁性材料反复磁化一周时所需的功,并且因功转化为热而表现为损耗。测量动态磁滞回线时,材料中不仅有磁滞损耗,还有涡流损耗,因此,同一材料的动态磁滞回线的面积要比静态磁滞回线的面积稍大些。本实验重点学习用示波器显示和测量磁性材料动态磁滞回线和基本磁化曲线的方法,了解软磁材料和硬磁材料交流磁滞回线的区别。 一.实验目的 1. 了解磁性材料的磁滞回线和磁化曲线的概念,加深对铁磁材料的重要物理量矫顽力、剩磁和磁导率的理解。 2. 用示波器测量软磁材料(软磁铁氧体)的磁滞回线和基本磁化曲线,求该材料的饱和磁感应强度m B 、剩磁r B 和矫顽力c H 。 3. 学习示波器的X 轴和Y 轴用于测量交流电压时,各自分度值的校准。 4. 用示波器显示硬铁磁材料(模具钢12Cr )的交流磁滞回线,并与软磁材料进行比较。 二. 实验原理 (一)铁磁物质的磁滞现象 铁磁性物质的磁化过程很复杂,这主要是由于它具有磁性的原因。一般都是通过测量磁化场的磁场强度H 和磁感应强度B 之间关系来研究其磁化规律的。 如左图所示,当铁磁物质中不存在磁化场时,H 和B 均为零,在H B 图中则相当于坐标原点O 。随着磁化场H 的增加,B 也随之增加,但两者之间不是线性关系。当H 增加到一定值时,B 不再增加或增加的十分缓慢,这说明该物质的磁化已达到饱和状态。m H 和m B 分别为饱和时的磁场强度和磁感应强度(对应于图中A 点)。如果再使H 逐步退到零,则与此同时B 也逐渐减小。然而,其轨迹并不沿原曲线AO ,而是

动态磁滞回线测量

清华大学试验报告纸 系别 机械工程系 班级 机械51班 姓名 陈璞做实验日期 2007年3 月30日 教师评定 用示波器测动态磁滞回线 [实验目的] (1) 了解用示波器测量动态磁滞回线的原理和方法; (2) 根据磁滞回线确定磁性材料的饱和磁感应强度Bs、剩磁Br和矫顽 力Hc的数值; (3) 进一步学习示波器显示利萨如图形的方法。 [实验原理] 利用示波器测动态磁滞回线的原理电路图如图所示。 将样品制成闭合的环形,其上均匀的绕有磁化线圈N1以及副线圈 N2。交流电压u加载磁化线圈上,线路上串联了一取样电阻R1。将R1两端的电压u1加到示波器的X输入端上。副线圈N2与电阻R2和电容R串联成一回路。电容C两端的电压u c加到示波器的Y输入端上。 1、u1与磁场强度H成正比 设环状样品的平均周长为l,磁化线圈的匝数为N1,磁化电流为i1(注意这是交流电的瞬时值),根据安培环路定律有Hl= N1 i1,即i1= Hl/ N1。而u1= R1 i1,所以可得 式中R1,l和N1皆为常数,可见u1与H成正比。它表明示波器荧光屏上的电子束偏转的大小与样品中的磁场强度成正比。 2、u c(Y输入)在一定条件下与磁感应强度B成正比 设样品的截面积为S,根据电磁感应定律,在匝数为的N2的副线圈中的

感应电动势应为 若副边回路中的电流为i2且电容C上的电量为q,则应有 在上式中已考虑到副线圈匝数N2较小,因而自感电动势可忽略不计。在选定线路参数时,有意将R2与C都选成足够大,使电容C上的电压降u c =q/C比起电阻上的电压降小到可以忽略不计。于是,公式可以近似为将关系式代入得到 不考虑其负号时,两式比较得到 将等式两边对时间积分,由于B和u c都是交变的,积分常数为0。整理后得到 式中、S、和C皆为常数,可见与成正比,也就是说示波器荧光屏上的电子竖直方向偏转的大小与磁感强度成正比。 至此,可以看出,在磁化电流变化的一周期内,示波器的光点将描绘出一条完整的磁滞回线。以后每个周期都重复此工程,结果在示波器的荧光屏上看到一稳定的辞职回线图形。 实际测量中的电路为了使R1上的电压降u1与流过的电流i1二者的瞬时值成正比(相位相同),R1必须是无感或电感很小的电阻。其次为了操作安全和调节方便,在线路中采用了一个隔离降压变压器T,以避免后面的电路元件与220V市电直接相连。调压变压器用来调节输入电压以控制磁化电流i1的大小。在本实验中样品MS是一用冷轧硅钢片制成的C 形铁芯。 前面已说明了示波器荧光屏上可以显示出待测材料动态磁滞回线的原理。但在实验中,还需确定示波器荧光屏上X轴的每一小格代表多少安/米,Y轴的每一小格实际代表多少特斯拉。这就是所谓的标定问题。 3、X轴的标定 R0 T ~220V 200 Y X R1 标定H的线路图 由于只要用实验发放测出光点沿X轴的偏转大小与电压u1的关系,进

实时数据分析方法

技术综述 连续性智能推动“实时”分析应用 下一代复杂事件处理(CEP)平台——Sybase Aleri Streaming的七大非凡价值 时至今日,在全球化市场、多样化客户行为、复杂的产品经销链以及变化多端的动态服务等多种因素的催化下,商业环境正以前所未有的速度发生着快速地变化,在无比复杂的商业环境以及不断增加的海量数据的双重挑战下,为了保持竞争力,企业需要快速、实时、准确地挖掘数据背后的信息,分析商业环境的波动,从而辨别利润机会与威胁,采取行动来保护或增加利润。 然而,这样的状况时有出现——动荡且快速变化的金融市场掩盖了交易机会、客户利润增长以及因市场、交易、订单数据加速波动而带来的风险;促进客户购买或减少客户流失的机会隐藏在各种渠道的客户交流和交易数据中;隐藏在大量复杂服务的使用、网络、RFID和传感器数据中的大量紧急问题将造成利润流失,或者因服务受阻、低劣的工作执行力、库存缺货等构成的风险……。由于分析方法的限制,隐藏在数据背后的关键信息往往未能被企业实时获取。 如何帮助企业洞悉海量数据背后的机会与威胁、最大化地发挥数据对企业行动的良性效用,以上各种状况都对数据分析提出了更智能化的要求。 传统分析方法的诟病 与日俱增的业务对提交迅速的、可付诸行动的数据分析技术提出各种新的要求,这也使得企业在建立实时的分析应用方面面临着前所未有的困难——如何从不同的客户和运营接触点收集到大量的、不断变化的数据?如何将这些数据同现有客户和运营信息进行整合,并提供完整的商业情境?如何持续分析快速变化的信息,从而确定问题和机会,提交正确的行动方案?如要同时解决上述问题,在传统的分析方法面前,企业只有两个选择:一个是启动一个耗时长、投资高的开发项目,用于创建定制的应用;另一个则是尝试部署复杂又不连贯的BI进程,将信息快速推送到BI堆栈。而这两种选择无一例外地需要消耗大量宝贵的时间与资金,在目前“毫秒必争”的商业环境中,几秒钟的时间便能影响企业的盈亏,因此很多企业不得不放弃这两种选择而另谋他法。 无法与“时”俱“进”的传统分析方法迫使BI和数据管理团队必须建立一种可以与企业数据进行同步、“实时”的分析应用系统。

磁滞回线的测量实验报告

磁滞回线的测量实验报 告 公司内部档案编码:[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-

石家庄铁道大学物理实验中心 第1页 共10页 实验名称: 用示波器观测铁磁材料的动态磁滞回线 姓 名 学 号 班 级 桌 号 教 室 基础教学楼1101 实验日期 2016年 月 日 节 一、实验目的: 1、掌握磁滞、磁滞回线、磁化曲线、基本磁化曲线、矫顽力、剩磁、和磁导率的的概念。 2、学会用示波法测绘基本磁化曲线和动态磁滞回线。 3、根据磁滞回线测定铁磁材料在某一频率下的饱和磁感应强度Bs 、剩磁Br 和矫顽力Hc 的数值。 4、研究磁滞回线形状与频率的关系;并比较不同材料磁滞回线形状。 二、实验仪器 1. 双踪示波器 2. DH4516C 型磁滞回线测量仪 评 分 此实验项目教材没有相应内容,请做实验前仔细阅读本实验报告!并携带计算器,否则实验无法按时完成!

图1 磁性材料的磁化曲线图2 磁滞回线和磁化曲 线 2、磁滞现象、剩磁、矫顽力、磁滞回线 当铁磁质磁化达到饱和后,如果使H逐步退到零,B也逐渐减小,但B 的减小“跟不上”H的减小(B滞后于H)。即:其轨迹并不沿原曲线SO, 而是沿另一曲线Sb下降。当H下降为零时,B不为零,而是等于B r ,说明铁磁物质中,当磁化场退为零后仍保留一定的磁性。这种现象叫磁滞现象, B r 叫剩磁。若要完全消除剩磁B r ,必须加反向磁场,当B=0时磁场的值H c 为铁磁质的矫顽力。 当反向磁场继续增加,铁磁质的磁化达到反向饱和。反向磁场减小到零,同样出现剩磁现象。不断地正向或反向缓慢改变磁场,磁化曲线成为一闭合曲线,这个闭合曲线称为磁滞回线,如图2所示。 3、基本磁化曲线 对于同一铁磁材料,设开始时呈去磁状态,依次选取磁化电流I 1 、 I 2、….I n ,则相应的磁场强度为H 1 、H 2 、….H 3 ,在每一磁化电流下反复交换 电流方向(称为磁锻炼),即在每一个选定的磁场值下,使其方向反复发生 几次变化(如H 1→- H 1 →H 1 →- H 1 ….),这样操作的结果,是在每一个电流

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