專利名稱：軟磁材料測(cè)量?jī)x的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及測(cè)量?jī)x器，具體說是一種用于檢測(cè)軟磁材料磁性參數(shù)的軟磁材料測(cè)量?jī)x。
為此，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種主要由勵(lì)磁電路、可變電容器、雙路數(shù)據(jù)采集器、單片機(jī)控制電路、操作鍵盤和顯示器組成的軟磁材料測(cè)量?jī)x，其勵(lì)磁電路具有配置在試樣鐵芯T2上的原邊勵(lì)磁線圈N3和副邊線圈N4，勵(lì)磁線圈N3與電流互感器L1輸入端及可變電容器Ci串接后并接在高頻變壓器T1的副邊繞組N2上，試樣鐵芯T2上的副邊線圈N4兩端接至雙路數(shù)據(jù)采集器的X通道輸入端，雙路數(shù)據(jù)采集器Y通道輸入端連接電流互感器L1的輸出繞組，與可變電容器Ci相并接有繼電器開關(guān)S1；直流電源E1的正極接開關(guān)晶體管VT1的集電極，負(fù)極接開關(guān)晶體管VT2的發(fā)射極，開關(guān)晶體管VT1的發(fā)射極與開關(guān)晶體管VT2的集電極相連，電容C1、C2串聯(lián)后接至電源E1的正、負(fù)極間，高頻變壓器T1原邊繞組N1的兩端分別接至開關(guān)晶體管VT1發(fā)射極與VT2集電極的聯(lián)接點(diǎn)和電容C1與C2的串接點(diǎn)，其開關(guān)晶體管VT1和VT2的基極及可變電容器Ci分別接至單片機(jī)控制電路的相應(yīng)控制端。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案還包括其勵(lì)磁電路中的可變電容器Ci由高壓電容C3～C13并聯(lián)組成。
本實(shí)用新型可在幾秒鐘內(nèi)一次性完成軟磁材料磁性參數(shù)如磁滯回線、磁導(dǎo)率、磁損耗的測(cè)量計(jì)算；其適應(yīng)范圍可由小鐵芯至重量達(dá)10Kg級(jí)以上的鐵芯，工作頻率范圍寬，最大瞬時(shí)磁化功率達(dá)幾十千瓦，并且具有結(jié)構(gòu)緊湊、成本低、自身功耗小的特點(diǎn)。
圖2為可變電容器Ci的一個(gè)實(shí)施例?？勺冸娙萜鰿i為11個(gè)高壓電容器C3～C13分別串接繼電器開關(guān)J1～J11之后并接組成。電容器的容值為C4＝C3/2，C5＝C4/2，……，C13＝C12/2。通過單片機(jī)控制電路選通不同的開關(guān)，使選定容值的電容器并聯(lián)，即可得到選定的電容容量，與Ci并聯(lián)相接的Rm為壓敏電阻，額定電壓1300V，用于保護(hù)高壓電容器不致過壓擊穿。
高頻變壓器T1的副邊輸出負(fù)載當(dāng)開關(guān)S1斷開時(shí)為試樣鐵芯T2的原邊勵(lì)磁線圈與可變電容器Ci串聯(lián)組成的電路，當(dāng)開關(guān)S1閉合時(shí)輸出負(fù)載為試樣鐵芯T2的原邊勵(lì)磁線圈。為檢測(cè)出電路的電流值，在電路中接入電流互感器L1。
本測(cè)量?jī)x中，試樣鐵芯T2的原邊勵(lì)磁線圈N3中的電流信號(hào)和副邊線圈N4中的感生電壓信號(hào)由雙路同步數(shù)據(jù)采集器RV4000采樣，RV4000中有兩路獨(dú)立的A/D數(shù)據(jù)采集通道和64K數(shù)據(jù)存貯器，能夠以100MHz的采樣速度同步采集兩路數(shù)據(jù)并存貯數(shù)據(jù)。RV4000通過數(shù)據(jù)通訊接口與單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。
本測(cè)量?jī)x中單片機(jī)為P89C51RD2，顯示器為128×64點(diǎn)陣液晶顯示器模塊。
本測(cè)量?jī)x的工作原理是，根據(jù)設(shè)定的試樣的工作頻率，由單片機(jī)產(chǎn)生相應(yīng)頻率的脈寬調(diào)制波形，控制作為功率DC/AC變換器開關(guān)元件的開關(guān)晶體管VT1和VT2的導(dǎo)通與截止，通過高頻變壓器T1為試樣鐵芯T2提供交變勵(lì)磁電流。在被測(cè)試樣鐵芯T2上分別繞有原邊勵(lì)磁線圈和副邊線圈。原邊勵(lì)磁線圈作為高頻變壓器T1的輸出負(fù)載，原邊勵(lì)磁線圈的電流由電流互感器L1檢測(cè)，經(jīng)高速數(shù)據(jù)采集器反饋給單片機(jī)控制器。當(dāng)電流達(dá)不到設(shè)定值時(shí)，開關(guān)S1斷開，由單片機(jī)控制可變電容器Ci改變其電容值，從而改變由原邊勵(lì)磁線圈和可變電容器組成的串聯(lián)諧振頻率，使諧振頻率向勵(lì)磁電流信號(hào)頻率靠近，結(jié)果使負(fù)載的阻抗減少，通過的電流增加。試樣鐵芯原邊勵(lì)磁線圈中的電流值和副邊線圈中的感生電壓值分別反映了磁場(chǎng)強(qiáng)度H(t)和磁感應(yīng)強(qiáng)度B(t)的值，這兩個(gè)信號(hào)由兩路高速同步數(shù)據(jù)采集器RV4000采樣，信號(hào)波形數(shù)據(jù)存貯在數(shù)據(jù)采集器中。單片機(jī)對(duì)其數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，就可得到試樣的磁滯回線、磁導(dǎo)率和磁損耗等磁性參數(shù)，在LCD顯示器上顯示出磁滯回線及其它磁性參數(shù)。處理結(jié)果數(shù)據(jù)可通過串行通訊口傳送至上位計(jì)算機(jī)。
權(quán)利要求1.一種軟磁材料測(cè)量?jī)x，主要由勵(lì)磁電路、可變電容器、雙路數(shù)據(jù)采集器、單片機(jī)控制電路、操作鍵盤和顯示器組成，其特征是所述的勵(lì)磁電路具有配置在試樣鐵芯T2上的原邊勵(lì)磁線圈N3和副邊線圈N4，其勵(lì)磁線圈N3與電流互感器L1輸入端及可變電容器Ci串接后并接在高頻變壓器T1的副邊繞組N2上，其副邊線圈N4兩端接至雙路數(shù)據(jù)采集器的X通道輸入端，雙路數(shù)據(jù)采集器的Y通道輸入端連接電流互感器L1的輸出繞組，與可變電容器Ci相并接有繼電器開關(guān)S1；直流電源E1正極接開關(guān)晶體管VT1的集電極，負(fù)極接開關(guān)晶體管VT2的發(fā)射極，開關(guān)晶體管VT1的發(fā)射極與開關(guān)晶體管VT2的集電極相連，電容C1、C2串聯(lián)后接至電源E1的正、負(fù)極間，高頻變壓器T1原邊繞組N1的兩端分別接至開關(guān)晶體管VT1發(fā)射極與開關(guān)晶體管VT2集電極的聯(lián)接點(diǎn)和電容C1與C2的串接點(diǎn)；其開關(guān)晶體管VT1和VT2的基極及可變電容器Ci分別接至單片機(jī)控制電路的相應(yīng)控制端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟磁材料測(cè)量?jī)x，其特征是勵(lì)磁電路中的可變電容器Ci由數(shù)個(gè)高壓電容C3～C13并聯(lián)組成。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種用于測(cè)量軟磁材料磁性參數(shù)的軟磁材料測(cè)量?jī)x。它主要由勵(lì)磁電路、可變電容器、雙路數(shù)據(jù)采集器、單片機(jī)控制電路、操作鍵盤和顯示器組成。該測(cè)量?jī)x可在幾秒鐘內(nèi)一次性完成軟磁材料磁性參數(shù)如磁滯回線、磁導(dǎo)率、磁損耗的測(cè)量計(jì)算，其測(cè)量試件可由小鐵芯至重量達(dá)10Kg級(jí)以上的鐵芯，并且與同類測(cè)量?jī)x器相比較生產(chǎn)成本低。
文檔編號(hào)G01R33/12GK2540639SQ02233330
公開日2003年3月19日 申請(qǐng)日期2002年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月27日
發(fā)明者趙一丁, 徐淑媛, 劉秀田, 李岳池 申請(qǐng)人:趙一丁, 劉秀田, 李岳池