软磁材料直流磁性能测量装置比对
一、参与比对的测试设备
编号 |
机构/企业名称 |
设备名称 |
测试方法 |
1 |
中国计量大学 |
MAGNET-PHYSIK C-750 |
扫描法 |
2 |
浙江省计量科学院 |
MAGNET-PHYSIK C-750 |
扫描法 |
3 |
浙江工业大学 |
METRON SK1100 |
扫描法 |
4 |
华鸣仪器扫描法 |
FE-2010SD |
扫描法 |
5 |
华鸣仪器模拟冲击法 |
FE-2010SD |
冲击法 |
二、测试样品情况:
1、材料:纳米晶,Le=35.72mm,Ae=3.913 mm²,Ve=0.1398 cm³
测试机构 |
Pu(J/m³) |
Bs(T) |
Br(T) |
Hc(A/m) |
Hs(A/m) |
浙江计量 |
2.8 |
1.25 |
0.761 |
0.636 |
80.1 |
中国计量 |
-6.2 |
1.22 |
0.729 |
0.636 |
80.1 |
浙江工大 |
3.644 |
1.239 |
0.765 |
0.65 |
79.12 |
华鸣扫描 |
3.42 |
1.236 |
0.7514 |
0.6362 |
80.03 |
华鸣冲击 |
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
测试机构 |
Pu(J/m³) |
Bs(T) |
Br(T) |
Hc(A/m) |
Hs(A/m) |
浙江计量 |
1000 |
1.84 |
0.742 |
86 |
10000 |
中国计量 |
808 |
1.84 |
0.738 |
85.9 |
10000 |
浙江工大 |
868.5 |
1.81 |
0.725 |
89.47 |
9929.6 |
华鸣扫描 |
798.6 |
1.84 |
0.7206 |
89.4 |
10000 |
华鸣冲击 |
847.7 |
1.852 |
0.73 |
84.78 |
9997 |
3、材料:MnZn铁氧体,Le=60.18mm,Ae=48.93 mm²,Ve=2.944cm³
测试机构 |
Pu(J/m³) |
Bs(T) |
Br(T) |
Hc(A/m) |
Hs(A/m) |
浙江计量 |
5.4 |
0.371 |
0.0601 |
4.78 |
602 |
中国计量 |
7.4 |
0.37 |
0.0609 |
4.86 |
604 |
浙江工大 |
4.861 |
0.363 |
0.0568 |
4.58 |
600.34 |
华鸣扫描 |
4.434 |
0.361 |
0.05634 |
4.374 |
598.7 |
华鸣冲击 |
4.535 |
0.3717 |
0.05866 |
4.749 |
599.8 |
4、材料:1J22,Le=178.3mm,Ae=22.05 mm²,Ve=3.931cm³
测试机构 |
Pu(J/m³) |
Bs(T) |
Br(T) |
Hc(A/m) |
Hs(A/m) |
浙江计量 |
494 |
2.2 |
1.03 |
44.9 |
4020 |
中国计量 |
728 |
2.22 |
1.05 |
45.6 |
4010 |
浙江工大 |
436.244 |
2.1579 |
1.0072 |
44.38 |
3975.45 |
华鸣扫描 |
396.2 |
2.189 |
1.014 |
42.3 |
3998 |
华鸣冲击 |
418.9 |
2.208 |
1.028 |
43.26 |
3990 |
5、材料:FB45铁氧体,Le=65.9mm,Ae=17.79 mm²,Ve=1.172cm³
测试机构 |
Pu(J/m³) |
Bs(T) |
Br(T) |
Hc(A/m) |
Hs(A/m) |
浙江计量 |
71 |
0.418 |
0.256 |
41.6 |
1210 |
中国计量 |
72 |
0.417 |
0.258 |
41.8 |
1200 |
浙江工大 |
68.716 |
0.4084 |
0.2477 |
40.716 |
1196.64 |
华鸣扫描 |
64.83 |
0.4103 |
0.242 |
39.6 |
1199 |
华鸣冲击 |
63.54 |
0.4152 |
0.2467 |
39.23 |
1201 |
6、材料:1J79,Le=88.37mm,Ae=10.44 mm²,Ve=0.9227cm³
测试机构 |
Pu(J/m³) |
Bs(T) |
Br(T) |
Hc(A/m) |
Hs(A/m) |
浙江计量 |
2.8 |
0.742 |
0.436 |
0.746 |
82.5 |
中国计量 |
2.3 |
0.739 |
0.443 |
0.739 |
80.1 |
浙江工大 |
2.581 |
0.7269 |
0.436 |
0.77 |
79.78 |
华鸣扫描 |
2.503 |
0.7387 |
0.4512 |
0.7632 |
79.95 |
华鸣冲击 |
2.366 |
0.7443 |
0.449 |
0.6987 |
79.97 |
7、材料:无取向硅钢,Le=69.62mm,Ae=46.14mm²,Ve=3.212cm³
测试机构 |
Pu(J/m³) |
Bs(T) |
Br(T) |
Hc(A/m) |
Hs(A/m) |
浙江计量 |
403 |
1.52 |
0.312 |
54.3 |
4770 |
中国计量 |
413 |
1.52 |
0.312 |
54.5 |
4830 |
浙江工大 |
385.1 |
1.5357 |
0.3048 |
53.72 |
4970 |
华鸣扫描 |
368.5 |
1.531 |
0.305 |
52.52 |
4998 |
华鸣冲击 |
339.7 |
1.537 |
0.3037 |
53.54 |
4991 |
8、材料:1J50,Le=112.2mm,Ae=15.93mm²,Ve=1.787cm³
测试机构 |
Pu(J/m³) |
Bs(T) |
Br(T) |
Hc(A/m) |
Hs(A/m) |
浙江计量 |
39 |
1.49 |
0.934 |
4.99 |
1610 |
中国计量 |
42 |
1.5 |
0.93 |
4.93 |
1610 |
浙江工大 |
39.758 |
1.46 |
0.918 |
6.97 |
1600 |
华鸣扫描 |
34.42 |
1.48 |
0.906 |
6.829 |
1599 |
华鸣冲击 |
29.99 |
1.493 |
0.9194 |
5.374 |
1599 |
9、材料:取向硅钢,Le=216.4mm,Ae=68.64mm²,Ve=14.85cm³
测试机构 |
Pu(J/m³) |
Bs(T) |
Br(T) |
Hc(A/m) |
Hs(A/m) |
浙江计量 |
119 |
1.77 |
1.43 |
9.42 |
800 |
中国计量 |
119 |
1.77 |
1.42 |
9.52 |
802 |
浙江工大 |
120.8 |
1.773 |
1.423 |
10.55 |
798 |
华鸣扫描 |
114.8 |
1.769 |
1.416 |
10.06 |
800 |
华鸣冲击 |
111.1 |
1.78 |
1.409 |
9.408 |
799.5 |
10、材料:铁粉芯,Le=61.1mm,Ae=69.56mm²,Ve=4.251cm³
测试机构 |
Pu(J/m³) |
Bs(T) |
Br(T) |
Hc(A/m) |
Hs(A/m) |
浙江计量 |
110 |
0.466 |
0.061 |
87.8 |
9630 |
中国计量 |
113 |
0.469 |
0.0062 |
89 |
9800 |
浙江工大 |
79.217 |
0.4863 |
0.0054 |
76.4 |
9948 |
华鸣扫描 |
65.54 |
0.4809 |
0.004621 |
67.12 |
9978 |
华鸣冲击 |
80.73 |
0.4868 |
0.005776 |
81.83 |
9995 |
三、分析
1、FE-2100SD采用模拟冲击法进行测试,初始磁导率、*大磁导率均能测试出来,并具有很好的重复性,采用扫描法国外设备均不提 供初始磁导率参数,*大磁导率可提供,但差异相互之间差异太大,考虑这次主要比较磁滞回线没提供;
2、按冲击法与扫描法的差异,采用扫描法一般情况下Hc会高于冲击法,但部分样品出现采用扫描法测试Hc低于冲击法,只能解释为测试控制差异或磁通计漂移的过度修正;
3、Hs锁定方面,FE-2100SD无论采用模拟冲击法和扫描法锁定精度都是*好的,其他采用扫描法均出现存在偏差的现象,锁定精度略差,由此感觉国外的电源并不是传说中的分辨率那么高;
4、Br测量无规律,与模拟冲击法比较或大或小。同时在实际测试过程中,模拟积分器存在漂移,测试波形常见上下出现不对称,*后通过对漂移进行修正后达到对称,这可能是对Br影响较大的原因;
5、Bs日本METRON SK1100较FE-2100SD普遍小一些,可理解为校准上的差异,德国设备或大或小,存在一些疑问;
6、Pu测试中国计量大学德国设备在磁滞回线交错的情况下会差异较大,扫描发磁滞回线饱和段(1,3象限)交错现象情况测试过程中都出现,德国设备软件存在bug,Pu出现负值;
7、其他分析工作,我们还需要再通过对采样原始数据进行分析后获得。
软磁材料直流磁性能测量,由于目前没有严格定义相关的测试方法(扫描法、冲击法),同时没有相关标准对扫描时间、扫描波形进行类似软磁交流测量一样的限制条件(保持磁通正弦),测试数据还存在较大差异,我们将通过更多的工作去促进该设备的完善和进步!