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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划霍尔传感器测量铁磁材料的磁滞回线和磁化曲线数据材料科学与工程学院材料性能综合实验报告实习名称：专业班级：姓名：学号：指导教师：评定成绩：教师评语：指导老师签名：XX年7月17日实验项目名称：磁化曲线和磁滞回线测量一、实验目的及要求1.了解产生霍尔效应的机理。2.了解用霍尔效应测量磁场的原理和基本方法3.认识铁磁物质的磁化规律，测定样品的磁化曲线。4.测绘样品的磁滞回线，测定样品的Hc、Br、Hm、Bm二、实验设备及要求HM1霍尔法磁化曲线与磁滞回线实验仪，其中包括：SXGXX数字式毫
2、特计，量程XXmT；IS600恒流电源，可调恒定电流0mA；实心铁芯样品三、实验内容与步骤1、铁磁材料磁隙磁场分布的测量和样品退磁样品气隙中的磁场分布与横向位置X有关，测试时，应将毫特计的霍尔探头置于磁感应强度最大值的均匀区域内。我们可以测量样品中剩磁的磁感应强度B与X的关系，来确定测试磁化曲线和磁滞回线时探头的放置位置。转动霍尔探头支架上的鼓轮，将探头平行地插入气隙，注意不能与样品接触。线圈通以一定的直流电流，用毫特计沿X方向等间隔测出磁场分布，以均匀区域内最大值处为测量点。由于铁磁材料中有剩磁存在，在测量磁化曲线和磁滞回线前必须对样品进行退磁处理。在测量点，将励磁电流调到600mA，然后减
3、小到零，再把电流反向，调到600mA，然后也调到零。这样，不断改变电流方向，同时逐渐减小励磁电流的大小，重复上述过程直至毫特计示值为零，退磁完成。2.起始磁化曲线的测量。励磁电流I以50mA为间隔从零开始逐渐增加，直至磁感应强度B趋向饱和，即测得起始磁化曲线。3.磁滞洄线的测量。为了得到一个中心对称而稳定的磁滞回线，在测量磁滞回线之前必须对样品进行反复磁化，称为磁锻炼。磁锻炼是这样实现的：当测量起始磁化曲线B增加得十分缓慢时，励磁电流Im，保持Im不变，把双刀换向开关来回拨动10次即可。在拉动开关时，触点从接触到断开的时间应该长些。磁锻炼后就可以测量磁滞回线。调节励磁电流从饱和电流Im开始，每
4、隔20mA减小到零，然后双刀换向开关将电流换向，电流反向从零增加到Im，这样使励磁电流I经Im0-Im0Im变化，记录相应的磁感应强度B值。由励磁电流I可得到H。在直角坐标纸上作铁磁材料样品的起始磁化曲线和磁滞回线，读出样品的饱和磁感应强度Bm、矫顽HC以及剩磁Br。由于H数据有效数字比较多，在直角坐标纸上画出BH曲线不易，我们可以作BI曲线，二者变化规律相同，同样在图上可读出Bm和Br，至于矫顽力HC，可以先读出C，再用公式H=IlN计算得到。四、实验结果与数据处理铁磁材料起始磁化曲线测量点位置XB=-；表1气隙中央等磁路方向的磁场分布测量数据(参考表格)B的变化率为%的范围：x=mm至x=
5、mm铁磁材料磁滞回线表2B-H关系数据饱和磁感应强度Bm=mT；剩磁Br=；矫顽力为：HC=A/M五、讨论与思考1、根据磁滞回线的形状，如何区分软磁材料和硬磁材料？2、简要说明软磁材料和硬磁材料的常用材料及用途实验序号：1实验项目名称：磁滞回线测量霍尔法测磁滞回线一、实验目的及要求1、掌握霍尔法测量磁滞回线的原理及操作方法2、测量Cr12模具钢的磁滞回线3、计算铁磁材料的性能参数二、实验设备及要求实验仪器如图4所示，它由直流稳流源、交流电压源、数字式特斯拉计、待测环形磁性材料，上面绕有XX匝线圈，样品的截面为间隙为，和双刀双掷开关等。三、实验内容与步骤实验原理磁滞回线的测量在待测的铁磁材料样品
6、上绕上一组磁化线圈，环形样品的磁路中开极窄均匀气隙，在磁化线圈中，在对最大值磁化电流Im磁锻炼基础上，Il值的磁化而对应每个磁化电流Ik值，用特斯拉计测量气隙均匀磁场区中间部位的磁感应强度B，既能得到该磁性材料的磁滞回线，如图E18-1D的QRQRQ,组成的曲线为磁滞回线。OA曲线为材料初始化曲线。对于一定大小的回线，磁场化电流最大值设为Im，对于每个不同的Ik值，使样品反复的磁化，可以得到一族磁滞回线，如图E3所示，把个磁滞回线的顶点及坐标原点O连接起来，得到的曲线称为基本磁化曲线。为了得到一个对称而稳定的磁滞回线，必须对样品进行反复的磁化，即“磁锻炼”这可以采取保持磁化电流Ik大小不变的情
7、况下，利用电路中的换向开关使电流方向不断改变的方法来达到目的。在测量基本磁化曲线时，对每一个磁化电流Ik，必须进行磁场锻炼，由此测到的磁感应强度B和磁场化曲线H之间的关系曲线和起始磁化曲线是不同的。测量基本磁场化曲线或起始磁化曲线都必须由原始状态H=0和B=0开始，因此测量前必须对待测样品进行退磁，以消除剩磁。在环形样品的磁化线圈中通过的电流为I，则磁化场磁场强度H为H=NI/lN为磁化线圈的匝数，l为样品平均磁路长度，H的单位为A/m。为了从间隙中间部位测得样品的磁感应强度B值，根据一般经验，截面方形样品的常和宽的线度应大于或等于间隙宽度810倍这样才能保证间隙中有一个较大区域的磁场是均匀的
8、，测到的磁感应强度B的值才代表样品中磁场在中间部位实际值。实验步骤1.用数字式特斯拉计测量样品间隙中剩磁的磁感应强度B与位置X的关系，求得间隙中磁感应强度B的均匀区范围X值。2.测量样品的起始磁化曲线，测量前先对样品进行退磁处理。若磁化电流的不断反向，且幅度逐渐减小至零，最终使样品的剩磁为零。如电流由0增至600mA再逐渐减小至0，然后双向开关换为反向电流由0增至500mA，再由500mA调至零，这样磁化电流不断反向，最大电流值每次减小100mA，最终将剩磁消除，退磁过程如E18-4所示，然后测量B-H关系曲线。3.测量模具钢的磁滞回线前的磁锻炼。由初始磁化曲线可以得到B增加得十分缓慢时，磁化
9、线圈通过的电流值Im，然后保持此电流Im不变，把双向换向开关来回拨动10次进行磁锻炼。4.测量模具钢的磁滞回线。通过磁化线圈的电流从饱和电流Im开始逐步减小到0，然后双向换向开关将电流换向，电流又从0增加到-Im,重复上述过程，即(-Hm,-Bm),再从(-Hm,-Bm)。其中每隔50mA测一组(Ii,Bj)值。由公式1求出Hi值。用作图纸作模具钢材料的初始磁化曲线和磁滞回线。记录模具钢的饱和磁感应强度Bm和矫顽力Hc。四、实验结果与数据处理1Cr12磨具钢的实验数据I/mA00400H/(A/m)B/mTI/mA00-351-40098-451-501-550-500-445-399-351
10、-300-250-201-150-H/(A/m)B/mT-308-3320-355-397-4565-456-4980-476-489-489-483-4565-477-4150-469-459-449-2490-2075-1245-830-415-0-606151230XX66049-453-503-199-552-250-2075-301-模具钢的磁滞回线五、分析与讨论经过数据处理后，将数据导入origin，得到上面的Cr12模具钢关于B随H的变化曲线，即磁滞回线。但磁滞回线的形状与原理那边的标准图还有明显的差异，就是在H=03000A/m的地方出现B斜率偏大的现象，这可能是一开始没有完全消磁，造成在测量其B的值时，出现B的值比较大。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。
