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軟磁材料直流磁性能測量裝置比對
為推動公司軟磁材料直流基本磁滯回線項目的發展，需要對目前國內檢測機構現有裝置進行相關的測試考核。6月12日至13日兩天，在杭州進行了軟磁材料直流磁特性樣品的測試比對。在此感謝中國計量大學劉亞丕教授、浙江省計量科學研究院虞志書高工和浙江工業大學車聲雷教授為這次進行橫向比對測試提供的便利和熱情接待！
 一、參與比對的測試設備

編號

機構/企業名稱

設備名稱

測試方法

1

中國計量大學

MAGNET-PHYSIK C-750

掃描法

2

浙江省計量科學院

MAGNET-PHYSIK C-750

掃描法

3

浙江工業大學

METRON SK1100

掃描法

4

永逸科技掃描法

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

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

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

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！

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