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1、实验报告实验报告 霍尔法磁滞回线和磁化曲线测定霍尔法磁滞回线和磁化曲线测定物理科学与技术学院物理科学与技术学院 13 级弘毅班级弘毅班 吴雨桥吴雨桥 2013301020142【实验目的实验目的】学习和掌握材料剩磁的消磁方法、用霍尔传感器测量铁磁材料直流磁特性、磁化曲线和磁滞回线的新方法。【实验装置实验装置】如图，有 SXG-2000 数字式毫特计，IS600 恒流电源，实心铁芯样品【实验原理实验原理】铁芯样品气隙中央部位实测有 10mm 线度范围磁感应强度 B 为最大值，且是一个均匀磁场区域。在该均匀磁场区内磁感应强度 Bm与被测铁磁材料内平均磁感应强度一致，故在气隙中央处测得的Bmax，也
2、就是通电线圈在铁心中产生的磁感应强度 B。而 H 与 B 的对应关系即构成了该铁材料的磁滞回线和磁化曲线，从中测得剩磁，矫顽力及饱和磁感应强度等表征铁芯基本磁特征的物理量。【实验内容和实验数据实验内容和实验数据】1.磁路磁场分布的测定将数字毫特计的探头平行的插入气隙，置于中央，注意勿与样品接触，线圈通以一定直流电流，用数字时毫特仪，沿磁路相等方向测定磁场分布（见表一） 。表一x/mmB/mT -1013.8 -922 -834.3 -741 -642 -542 -442-342.1 -242.1 -142.1 042.2 142.2 242.2 342.2 442.2542.2 642.2 7
3、42.3 842.2 942.2 1042.1 1140.8 1234.8由表一可得：在与等磁路方向垂直截面的中央有 10mm 均匀范围，此处的磁感应强度最大，对称变化率仅为 0.6%，将探头固定于该范围的最大值处，以此作为测量点。从表中可以看出，在最边缘处 x=-8.0mm，及 x=12.0mm 处磁感应强度明显减小，而在 x=-7.0m至 x=11.0mm 范围可认为均匀磁感应强度区。2.样品退磁在正式测量磁化曲线和磁滞回线之前务必对样品进行退磁处理，以保证磁化曲线的反应具有真实性。具体做法采用直流退磁法：在上述测量度点，将励磁电流调至足够大 Im（如 600mA） ，而后将励磁电流减少到
4、零，再将电流反向，由小到比 Im 略小的值如500mA，再到零。电流不断反向，逐渐减少励磁电流的绝对值，不断重复上述过程，最终使剩磁降至零，数字式毫特仪示数也随之趋于零，即完成对样品的退磁。3.初始磁化曲线测量以 50mA 为间隔从零开始逐渐增大励磁电流 I，记录数字式毫特仪对应的磁感应强度 B，直至 I 增加而 B 相应增长率减小为止。此时磁感应强度 B 趋向于饱和，由电流 I，单位长度的匝数 n 可计算通电线圈的磁场强度 H，即得初始磁化曲线初始磁化曲线测量数据I/mAH(mA/m）B/mT00050416.6513.8100833.333.11501249.9568.92001666.6
5、105.22502083.25146.23002499.9185.73502916.55223.74003333.2258.24503749.85290.15004166.5316.65504583.15337.46004999.8354.3630.95257.29374.5平均磁路长度 L=0.240，总匝数 N=2000A 匝，单位长度匝数n=8.333 匝/m4.磁锻炼在测量磁滞线之前还必须对样品进行反复磁化，称为磁锻炼，目的是为了得到一个中心对称而稳定的磁滞回线，这可采取保持最大磁化电流 Imax 不变，利用换向开关 10 次改变励磁电流方向来达到目的。5.磁滞回线测量在经过磁锻炼后，
6、就可以测量该磁化电流所对应的磁滞回线。以 50mA 为间隔从 Imax 开始使励磁电流 I 经 Imax0-Imax0Imax 变化，记录数字式毫伏计对应的磁感应强度 B，逐点描出 B-H 曲线即为该磁化电流所对应的磁滞回线。当然还可在其他磁化电流值时测出一族磁滞回线，这些磁滞回线的起始点所连成的曲线就是该样品的基本磁化曲线。在测量磁滞回线过程励磁电流的变化务必是单调的，否则影响实验结果。Cr12 模具钢实验数据I/MaH/(mA/m）B/mT 630.95257.29371.5 6004999.8371.5 5504583.15366.3 5004166.5359.4 4503749.853
7、49.7 4003333.2343.5 3502916.55334.9 3002499.9318.7 2502083.25298.8 2001666.6271.8 1501249.95237.2 100833.3198.6 50416.65154.1 00106.8 -50-416.6557.9 -100-833.36.8 -110.2 -918.2970 -150 -1249.95-39.1-200-1666.6-87.9 -250 -2083.25-135 -300-2499.9-180.1 -350 -2916.55-223.4 -400-3333.2-264 -450 -3749.85
8、-292.8 -500-4166.5-321.1 -550 -4583.15-340.1 -600-4999.8-356 -630.7 -5255.62-371.5 -600-4999.8-362 -550 -4583.15-355.5 -500-4166.5-348.1 -450 -3749.85-340 -400-3333.2-332.9 -350 -2916.55-324 -300-2499.9-309.4 -250 -2083.25-290 -200-1666.6-264.3-150 -1249.95-231.3 -100-833.3-192.9 -50-416.65-148.4 00-106.2 50416.65-55.3 100833.3-7.5 109.9 915.79670 1501249.9541.6 2001666.689.5 2502083.25138.7 3002499.9185.9 3502916.55224.6 4003333.2262.5 4503749.85294.8 5004166.5320.7 5504583.15341.3 6004999.8357 630.8 5256.456371.5-400-300-200-1000100200300400-6000-4000-20000200040006000B/mT化化化化化化化化化H/(mA/m)
