本技術(shù)涉及磁通密度測試，特別涉及磁芯飽和磁通密度測試系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、磁通密度是磁感應(yīng)強(qiáng)度的一個別名，它表示垂直穿過單位面積的磁力線的多少。磁通密度是矢量，通常由符號b表示。在國際單位制(si)中，特斯拉(t)或weber每平方米(wb/m2)。

2、當(dāng)前定義磁通密度最廣泛使用的方法是一種通過作用在電流上的力進(jìn)行定義的方法。在實(shí)驗(yàn)上，已知力與電流的大小成正比。當(dāng)測試電流，即具有+1大小的電流在空間中流動時，每單位長度作用的電磁力定義為該點(diǎn)的磁通密度。飽和磁通密度意味著，如果將外部磁場施加到磁芯材料上，則即使磁場增加到hm以上，b也會飽和并且不會增加。該點(diǎn)稱為飽和磁通密度bm。飽和磁通密度越高，磁體越堅(jiān)固。在磁通密度飽和之后，即使失去外部磁場，在鐵磁體中殘留的磁通密度也稱為殘留磁通，現(xiàn)有的磁鐵密度測試設(shè)備價格昂貴，不能很好地滿足生產(chǎn)測試的需求。

3、為此，亟需提供磁芯飽和磁通密度測試系統(tǒng)來克服上述缺陷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型的主要目的在于提供磁芯飽和磁通密度測試系統(tǒng)，有效降低測試成本。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為：

3、磁芯飽和磁通密度測試系統(tǒng)，包括：

4、示波器，用于顯示測試波形、結(jié)合計算公式計算磁芯的飽和磁通密度值bsat和矯頑力值hc；

5、積分電壓v1/電流v2測試裝置，與所述示波器連接、由與待測磁芯連接的測試電路組成，調(diào)整占空比匹配流過所述磁芯電流值正負(fù)，將積分電壓v1與積分電流v2顯示于所述示波器。

6、優(yōu)選地，所述磁芯的飽和磁通密度值bsat＝v1*100/(n*ae)；其中，n為繞組匝數(shù)，ae為有效截面積；

7、所述矯頑力值hc＝(n*le)/v2，其中，le為有效磁路長度。

8、優(yōu)選地，所述測試電路包括：

9、電壓轉(zhuǎn)換模塊，將輸入的電壓轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的±12v直流電壓；

10、方波產(chǎn)生模塊，與所述電壓轉(zhuǎn)換模塊連接、由可調(diào)電阻vr1調(diào)節(jié)頻率控制流過所述磁芯的電流值，由可調(diào)電阻vr2調(diào)整比較器產(chǎn)生的方波的占空比以匹配流過所述磁芯的電流值；

11、相位波形整理模塊，用于整理所述方波產(chǎn)生模塊的波形、提供不同相位波形；

12、正負(fù)電流輸出控制模塊，與所述相位波形整理模塊及所述磁芯連接、由nmos管q5和nmos管q6控制正/負(fù)電流流向所述磁芯；

13、電流/電壓積分模塊，與所述磁芯連接、對經(jīng)過所述磁芯電壓及電流積分并將積分電壓v1與積分電流v2顯示于所述示波器。

14、優(yōu)選地，所述方波產(chǎn)生模塊包括：用于產(chǎn)生振蕩脈沖的比較器u3a，一端與所述比較器u3a反向輸入端引腳連接、另一端經(jīng)電阻r15與所述比較器u3a輸出端引腳連接的可調(diào)電阻vr1，正向輸入端與所述可調(diào)電阻vr1所述一端連接、反向輸入端經(jīng)電阻r20連接可調(diào)電阻vr2調(diào)整輸出占空比的比較器u3b，所述比較器u3b的輸出端與所述相位波形整理模塊連接。

15、優(yōu)選地，所述比較器u3a及所述比較器u3b的型號均為lm339。

16、優(yōu)選地，所述正負(fù)電流輸出控制模塊包括：與所述相位波形整理模塊連接的推挽電路，與所述推挽電路連接的兩變壓器，及與所述變壓器連接控制正/負(fù)電流流向所述磁芯的所述mos管q5和所述mos管q6。

17、優(yōu)選地，一所述變壓器同名端經(jīng)二極管d3、電阻r13及電阻r12連接nmos管q5的柵極，所述二極管d3與電阻r13串聯(lián)后與所述電阻r12并聯(lián)且并聯(lián)后的輸入輸出端分別連接所述變壓器及所述nmos管q5；另一所述變壓器同名端經(jīng)二極管d4、電阻r11及電阻r10連接nmos管q6的柵極，所述二極管d4與電阻r11串聯(lián)后與所述電阻r10并聯(lián)且并聯(lián)后的輸入輸出端分別連接所述變壓器及所述nmos管q6。

18、優(yōu)選地，所述nmos管q6漏極與電源正極反接二極管d2后連接所述磁芯，連接nmos管q6的所述變壓器另一端連接所述磁芯、且連接所述nmos管q6的源極；所述nmos管q5源極與電源負(fù)極正接二極管d1后與所述磁芯連接，且所述nmos管q5漏極連接所述nmos管q6的源極，另一所述變壓器的另一端經(jīng)電阻jp1后連接二極管d1正極。

19、優(yōu)選地，所述相位波形整理模塊包括兩組4069芯片，整理所述方波產(chǎn)生模塊提供的不同相位波形至所述推挽電路驅(qū)動隔離兩所述變壓器。

20、優(yōu)選地，所述電流/電壓積分模塊包括：一端與所述磁芯連接、對經(jīng)過磁芯繞組電流積分輸出積分電流v2的電流積分電路，及一端與所述磁芯連接、對磁芯繞組電壓積分后輸出積分電壓v1的電壓積分電路。

21、本實(shí)用新型的有益效果為，設(shè)置測試電路調(diào)節(jié)占空比以匹配流過待測試磁芯電流值的正負(fù)，再將磁芯繞組的積分電壓v1與流經(jīng)磁芯繞組積分電流v2顯示于示波器，用戶即可通過公式快速計算磁芯的飽和磁通密度值bsat和矯頑力值hc。本設(shè)計測試成本較低，有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中測試成本高昂的問題。

技術(shù)特征：

1.磁芯飽和磁通密度測試系統(tǒng)，其特征在于，包括：

2.如權(quán)利要求1所述的磁芯飽和磁通密度測試系統(tǒng)，其特征在于，所述磁芯的飽和磁通密度值bsat＝v1*100/(n*ae)；其中，n為繞組匝數(shù)，ae為有效截面積；

3.如權(quán)利要求1所述的磁芯飽和磁通密度測試系統(tǒng)，其特征在于，所述測試電路包括：

4.如權(quán)利要求3所述的磁芯飽和磁通密度測試系統(tǒng)，其特征在于，所述方波產(chǎn)生模塊包括：用于產(chǎn)生振蕩脈沖的比較器u3a，一端與所述比較器u3a反向輸入端引腳連接、另一端經(jīng)電阻r15與所述比較器u3a輸出端引腳連接的可調(diào)電阻vr1，正向輸入端與所述可調(diào)電阻vr1所述一端連接、反向輸入端經(jīng)電阻r20連接可調(diào)電阻vr2調(diào)整輸出占空比的比較器u3b，所述比較器u3b的輸出端與所述相位波形整理模塊連接。

5.如權(quán)利要求4所述的磁芯飽和磁通密度測試系統(tǒng)，其特征在于，所述比較器u3a及所述比較器u3b的型號均為lm339。

6.如權(quán)利要求3所述的磁芯飽和磁通密度測試系統(tǒng)，其特征在于，所述正負(fù)電流輸出控制模塊包括：與所述相位波形整理模塊連接的推挽電路，與所述推挽電路連接的兩變壓器，及與所述變壓器連接控制正/負(fù)電流流向所述磁芯的所述mos管q5和所述mos管q6。

7.如權(quán)利要求6所述的磁芯飽和磁通密度測試系統(tǒng)，其特征在于，一所述變壓器同名端經(jīng)二極管d3、電阻r13及電阻r12連接nmos管q5的柵極，所述二極管d3與電阻r13串聯(lián)后與所述電阻r12并聯(lián)且并聯(lián)后的輸入輸出端分別連接所述變壓器及所述nmos管q5；另一所述變壓器同名端經(jīng)二極管d4、電阻r11及電阻r10連接nmos管q6的柵極，所述二極管d4與電阻r11串聯(lián)后與所述電阻r10并聯(lián)且并聯(lián)后的輸入輸出端分別連接所述變壓器及所述nmos管q6。

8.如權(quán)利要求7所述的磁芯飽和磁通密度測試系統(tǒng)，其特征在于，所述nmos管q6漏極與電源正極反接二極管d2后連接所述磁芯，連接nmos管q6的所述變壓器另一端連接所述磁芯、且連接所述nmos管q6的源極；所述nmos管q5源極與電源負(fù)極正接二極管d1后與所述磁芯連接，且所述nmos管q5漏極連接所述nmos管q6的源極，另一所述變壓器的另一端經(jīng)電阻jp1后連接二極管d1正極。

9.如權(quán)利要求6-8任一項(xiàng)所述的磁芯飽和磁通密度測試系統(tǒng)，其特征在于，所述相位波形整理模塊包括兩組4069芯片，整理所述方波產(chǎn)生模塊提供的不同相位波形至所述推挽電路驅(qū)動隔離兩所述變壓器。

10.如權(quán)利要求3所述的磁芯飽和磁通密度測試系統(tǒng)，其特征在于，所述電流/電壓積分模塊包括：一端與所述磁芯連接、對經(jīng)過磁芯繞組電流積分輸出積分電流v2的電流積分電路，及一端與所述磁芯連接、對磁芯繞組電壓積分后輸出積分電壓v1的電壓積分電路。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)涉及磁通密度測試技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及磁芯飽和磁通密度測試系統(tǒng)，包括：示波器，用于顯示測試波形、結(jié)合計算公式計算磁芯的飽和磁通密度值Bsat和矯頑力值Hc；積分電壓V1/電流V2測試裝置，與所述示波器連接、由與待測磁芯連接的測試電路組成，調(diào)整占空比匹配流過所述磁芯電流值正負(fù)，將積分電壓V1與積分電流V2顯示于所述示波器。本技術(shù)有效降低了測試成本。

技術(shù)研發(fā)人員：楊承先
受保護(hù)的技術(shù)使用者：邁思普電子股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240201
技術(shù)公布日：2024/12/10