軟磁材料直流磁性能測量裝置比對
一、參與比對的測試設備
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編號 |
機構/企業名稱 |
設備名稱 |
測試方法 |
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1 |
中國計量大學 |
MAGNET-PHYSIK C-750 |
掃描法 |
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2 |
浙江省計量科學院 |
MAGNET-PHYSIK C-750 |
掃描法 |
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3 |
浙江工業大學 |
METRON SK1100 |
掃描法 |
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4 |
華鳴儀器掃描法 |
FE-2010SD |
掃描法 |
|
5 |
華鳴儀器模擬沖擊法 |
FE-2010SD |
沖擊法 |
二、測試樣品情況：
1、材料：納米晶，Le=35.72mm，Ae=3.913 mm2，Ve=0.1398 cm3
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測試機構 |
Pu(J/m3) |
Bs(T) |
Br(T) |
Hc(A/m) |
Hs(A/m) |
|
浙江計量 |
2.8 |
1.25 |
0.761 |
0.636 |
80.1 |
|
中國計量 |
-6.2 |
1.22 |
0.729 |
0.636 |
80.1 |
|
浙江工大 |
3.644 |
1.239 |
0.765 |
0.65 |
79.12 |
|
華鳴掃描 |
3.42 |
1.236 |
0.7514 |
0.6362 |
80.03 |
|
華鳴沖擊 |
3.795 |
1.246 |
0.7615 |
0.637 |
80.07 |
2、材料：DT4，Le=112.2mm，Ae=19.92 mm2，Ve=2.234 cm3
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測試機構 |
Pu(J/m3) |
Bs(T) |
Br(T) |
Hc(A/m) |
Hs(A/m) |
|
浙江計量 |
1000 |
1.84 |
0.742 |
86 |
10000 |
|
中國計量 |
808 |
1.84 |
0.738 |
85.9 |
10000 |
|
浙江工大 |
868.5 |
1.81 |
0.725 |
89.47 |
9929.6 |
|
華鳴掃描 |
798.6 |
1.84 |
0.7206 |
89.4 |
10000 |
|
華鳴沖擊 |
847.7 |
1.852 |
0.73 |
84.78 |
9997 |
3、材料：MnZn鐵氧體，Le=60.18mm，Ae=48.93 mm2，Ve=2.944cm3
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測試機構 |
Pu(J/m3) |
Bs(T) |
Br(T) |
Hc(A/m) |
Hs(A/m) |
|
浙江計量 |
5.4 |
0.371 |
0.0601 |
4.78 |
602 |
|
中國計量 |
7.4 |
0.37 |
0.0609 |
4.86 |
604 |
|
浙江工大 |
4.861 |
0.363 |
0.0568 |
4.58 |
600.34 |
|
華鳴掃描 |
4.434 |
0.361 |
0.05634 |
4.374 |
598.7 |
|
華鳴沖擊 |
4.535 |
0.3717 |
0.05866 |
4.749 |
599.8 |
4、材料：1J22，Le=178.3mm，Ae=22.05 mm2，Ve=3.931cm3
|
測試機構 |
Pu(J/m3) |
Bs(T) |
Br(T) |
Hc(A/m) |
Hs(A/m) |
|
浙江計量 |
494 |
2.2 |
1.03 |
44.9 |
4020 |
|
中國計量 |
728 |
2.22 |
1.05 |
45.6 |
4010 |
|
浙江工大 |
436.244 |
2.1579 |
1.0072 |
44.38 |
3975.45 |
|
華鳴掃描 |
396.2 |
2.189 |
1.014 |
42.3 |
3998 |
|
華鳴沖擊 |
418.9 |
2.208 |
1.028 |
43.26 |
3990 |
5、材料：FB45鐵氧體，Le=65.9mm，Ae=17.79 mm2，Ve=1.172cm3
|
測試機構 |
Pu(J/m3) |
Bs(T) |
Br(T) |
Hc(A/m) |
Hs(A/m) |
|
浙江計量 |
71 |
0.418 |
0.256 |
41.6 |
1210 |
|
中國計量 |
72 |
0.417 |
0.258 |
41.8 |
1200 |
|
浙江工大 |
68.716 |
0.4084 |
0.2477 |
40.716 |
1196.64 |
|
華鳴掃描 |
64.83 |
0.4103 |
0.242 |
39.6 |
1199 |
|
華鳴沖擊 |
63.54 |
0.4152 |
0.2467 |
39.23 |
1201 |
6、材料：1J79，Le=88.37mm，Ae=10.44 mm2，Ve=0.9227cm3
|
測試機構 |
Pu(J/m3) |
Bs(T) |
Br(T) |
Hc(A/m) |
Hs(A/m) |
|
浙江計量 |
2.8 |
0.742 |
0.436 |
0.746 |
82.5 |
|
中國計量 |
2.3 |
0.739 |
0.443 |
0.739 |
80.1 |
|
浙江工大 |
2.581 |
0.7269 |
0.436 |
0.77 |
79.78 |
|
華鳴掃描 |
2.503 |
0.7387 |
0.4512 |
0.7632 |
79.95 |
|
華鳴沖擊 |
2.366 |
0.7443 |
0.449 |
0.6987 |
79.97 |
7、材料：無取向硅鋼，Le=69.62mm，Ae=46.14mm2，Ve=3.212cm3
|
測試機構 |
Pu(J/m3) |
Bs(T) |
Br(T) |
Hc(A/m) |
Hs(A/m) |
|
浙江計量 |
403 |
1.52 |
0.312 |
54.3 |
4770 |
|
中國計量 |
413 |
1.52 |
0.312 |
54.5 |
4830 |
|
浙江工大 |
385.1 |
1.5357 |
0.3048 |
53.72 |
4970 |
|
華鳴掃描 |
368.5 |
1.531 |
0.305 |
52.52 |
4998 |
|
華鳴沖擊 |
339.7 |
1.537 |
0.3037 |
53.54 |
4991 |
8、材料：1J50，Le=112.2mm，Ae=15.93mm2，Ve=1.787cm3
|
測試機構 |
Pu(J/m3) |
Bs(T) |
Br(T) |
Hc(A/m) |
Hs(A/m) |
|
浙江計量 |
39 |
1.49 |
0.934 |
4.99 |
1610 |
|
中國計量 |
42 |
1.5 |
0.93 |
4.93 |
1610 |
|
浙江工大 |
39.758 |
1.46 |
0.918 |
6.97 |
1600 |
|
華鳴掃描 |
34.42 |
1.48 |
0.906 |
6.829 |
1599 |
|
華鳴沖擊 |
29.99 |
1.493 |
0.9194 |
5.374 |
1599 |
9、材料：取向硅鋼，Le=216.4mm，Ae=68.64mm2，Ve=14.85cm3
|
測試機構 |
Pu(J/m3) |
Bs(T) |
Br(T) |
Hc(A/m) |
Hs(A/m) |
|
浙江計量 |
119 |
1.77 |
1.43 |
9.42 |
800 |
|
中國計量 |
119 |
1.77 |
1.42 |
9.52 |
802 |
|
浙江工大 |
120.8 |
1.773 |
1.423 |
10.55 |
798 |
|
華鳴掃描 |
114.8 |
1.769 |
1.416 |
10.06 |
800 |
|
華鳴沖擊 |
111.1 |
1.78 |
1.409 |
9.408 |
799.5 |
10、材料：鐵粉芯，Le=61.1mm，Ae=69.56mm2，Ve=4.251cm3
|
測試機構 |
Pu(J/m3) |
Bs(T) |
Br(T) |
Hc(A/m) |
Hs(A/m) |
|
浙江計量 |
110 |
0.466 |
0.061 |
87.8 |
9630 |
|
中國計量 |
113 |
0.469 |
0.0062 |
89 |
9800 |
|
浙江工大 |
79.217 |
0.4863 |
0.0054 |
76.4 |
9948 |
|
華鳴掃描 |
65.54 |
0.4809 |
0.004621 |
67.12 |
9978 |
|
華鳴沖擊 |
80.73 |
0.4868 |
0.005776 |
81.83 |
9995 |
三、分析
1、FE-2100SD采用模擬沖擊法進行測試，初始磁導率、*大磁導率均能測試出來，并具有很好的重復性，采用掃描法國外設備均不提 供初始磁導率參數，*大磁導率可提供，但差異相互之間差異太大，考慮這次主要比較磁滯回線沒提供；
2、按沖擊法與掃描法的差異，采用掃描法一般情況下Hc會高于沖擊法，但部分樣品出現采用掃描法測試Hc低于沖擊法，只能解釋為測試控制差異或磁通計漂移的過度修正；
3、Hs鎖定方面，FE-2100SD無論采用模擬沖擊法和掃描法鎖定精度都是*好的，其他采用掃描法均出現存在偏差的現象，鎖定精度略差，由此感覺國外的電源并不是傳說中的分辨率那么高；
4、Br測量無規律，與模擬沖擊法比較或大或小。同時在實際測試過程中，模擬積分器存在漂移，測試波形常見上下出現不對稱，*后通過對漂移進行修正后達到對稱，這可能是對Br影響較大的原因；
5、Bs日本METRON SK1100較FE-2100SD普遍小一些，可理解為校準上的差異，德國設備或大或小，存在一些疑問；
6、Pu測試中國計量大學德國設備在磁滯回線交錯的情況下會差異較大，掃描發磁滯回線飽和段（1，3象限）交錯現象情況測試過程中都出現，德國設備軟件存在bug，Pu出現負值；
7、其他分析工作，我們還需要再通過對采樣原始數據進行分析后獲得。
軟磁材料直流磁性能測量，由于目前沒有嚴格定義相關的測試方法（掃描法、沖擊法），同時沒有相關標準對掃描時間、掃描波形進行類似軟磁交流測量一樣的限制條件（保持磁通正弦），測試數據還存在較大差異，我們將通過更多的工作去促進該設備的完善和進步！