软磁b-h分析仪测量过程常见问题解答

软磁b-h分析仪测量过程常见问题解答

1、问题一：为什么在高频测量中，绕组数的变化会导致铁芯损耗测量不同？

    答：差异的原因可能是LC并行共振现象的影响。共振频率取决于绕组数量。如果检测到的电压和电流在B-H分析仪可测量范围内，就可以测量铁芯损耗测量。然而，在高频测量时需要谨慎，因为B-H分析仪的输入电容C与样品的电感L形成了一个LC并行共振电路。使用测量频率小于共振频率1/10的设备。共振频率fc可由以下方程计算。

     L：样品电感 C：B-H分析仪的输入电容（SY-8218/SY-8219约为18.5pF） N1：初级绕组数 N2：次级绕组数

     共振效应在相位角偶数（≥约87°）的样品中更大，因此测量高相位角样品时，建议测量频率低于共振频率的1/20。      

     第二个原因可能是样品内部磁场（强度）H的影响，或磁通密度B的不均匀性。如果样品磁导率低、形状非环向或绕组不均匀，样品内H、B的尺寸通常会根据样品位置而变化。如果绕组数量发生变化，H 的平均激励位置或 B 的平均检测位置可能会变化，导致磁芯损耗差异。

2、问题二：如果你用正弦波激发增加Bm的值，测量的电流或电压波形将不再是正弦波，而是会被扭曲。这是为什么？

    答：波形失真是由采样特性引起的。这是因为磁通密度B的大小相对于磁场（强度）H是非线性的。当接近样品的饱和磁通密度时，波形失真尤为明显。

3、问题三：测量时需要多少绕组？

    答：推荐绕组数如下：

     激励线圈N1：3圈
     或以上 检测线圈N2：N1 ≥ N2,1圈或以上      

     如果N1较低，则需要大电流以获得所需的磁场（强度）;如果N2较高，检测到的感应电压会增加。此外，如果N1<N2，从激励系统角度看B-H分析仪的输入电容会被（N2/N1）的平方加倍，并联共振频率fc会降至N1/N2，因此需要谨慎。

4、问题四：正确上发样品线圈的方法是什么？

    答：尽可能应在样品上均匀绕线，以确保芯内磁场（强度）均匀，磁通密度检测点不偏斜。特别地，检测线圈应绕制以附着样品，以防止无效磁通在检测线圈与芯芯之间的空隙中相互连接。如果激发线圈和检测线圈重叠，应先绕起检测线圈并连接到样品上。如果激励线圈和检测线圈的绕组数量相同，建议使用双线圈绕组。双线绕组时，初级绕组（励磁线圈）和次级绕组（检测线圈）成对，这可以减少泄漏磁通，并提升初级和次级绕组之间的耦合系数，相较于单独绕组。
[参考文献] 双线绕组

5、问题五：用B-H分析仪可以测量多大的磁通密度？

    答：A.在因正弦波激发导致B-H曲线不饱和的区域，MAX磁通密度Bm与感应电压V²之间的关系由以下方程表示。

     f：测量频率 Ae：样品的有效横截面积 N2：次级绕组数量

     V2=2πfN2AeBm

     因此，在不饱和区内，可以在所用B-H分析仪检测到的电压范围内测量到对应V2的Bm。对于SY-8218和SY-8219，V2的MAX允许电压为200伏。注意，该方程不适用于非正弦激发或非饱和区域。

     在先确定目标MAX磁通密度Bm来计算感应电压V2值时，实际感应电压V2的峰值值将是上述计算值的3到10倍，具体取决于饱和状态。为了防止样品或设备损坏，初始测量应从目标MAX磁通密度Bm的50-75%开始，逐步增加激发水平。

6、问题六：B-H分析仪可以激发什么样的磁场（强度）？

    答：可激发的MAX磁场（强度）Hn由以下方程确定。

     I：激励电流 N1：初级绕组数 Le：均方根磁程长度

     激励电流I取决于所用功率放大器。

7、问题七：我能测量不仅材料的铁损耗，还能测量包括线圈绕组铜损耗在内的损耗吗？

    答：如果采用单绕组法测量，且不在次级侧安装检测线圈，则可以测量包括初级侧激励线圈绕组的铜损耗。B-H分析仪还可以进行单绕组方法的测量。

8、问题八：使用恒温室扫描系统SY-320A/321A测量时，我应该注意哪些事项？

    答：在测量磁导率低、铁损率低的样品（如压制粉末）时，建议样品至少与放置样品的SY-510/511转盘保持15毫米距离。SY-510/511的基础材料为铝。如果样品产生泄漏磁通，并与SY-510/511相互连接，则会发生涡流损耗，导致铁损耗测量误差，无法正确测量。

     如果样品是导体，建议进一步分离至少15毫米。同样，如果样品产生泄漏磁通并与相邻样品相互连接，则会发生涡流损耗，无法进行正确测量。

9、问题九：使用小型单板磁性测量设备SY-956测量时，我应该注意什么？

    答：需要注意的是不要在测量轭和样品之间制造间隙。如果存在间隙，就会产生泄漏磁通，无法进行准确测量。测量前，务必检查样品或测量支架上没有异物。

     第二种是mini化B线圈（即检测线圈）与样品之间的空隙。如果气隙中出现不想要的磁通，如地磁和泄漏磁通，将无法进行准确测量。测量磁导率低的样品时应格外小心。

10、问题十：样品的电感L是多少？可以通过直流偏置测试仪SY-960上的直流叠加测量。

      答：样品电感L的上限是SY-960可测量的几十微小时。如果你测量的样品电感L更大，功率放大器提供的部分交流电会流入直流偏置源SY-961，而非样品，因此无法进行准确测量。

11、问题十一：每次测量时，测得的数值，比如核心损失都会有很大变化。这可能是什么原因？

      答：一般来说，软磁体具有温度特性。特别是铁氧体在室温附近磁性不稳定。在对软磁性材料进行精准的磁性测量时，必须在恒温室中保持样品温度恒定的情况下进行测量。

     此外，根据材料的不同，磁性质可能因激发时间和激发历史而变化，而不依赖于样品温度。通过添加可选的连续测量函数SY-811，你可以观察到磁性质在时间上的变化，时间长达每1分钟，约为99,999分钟（约70天）。如果每次测量磁性变化较大，建议使用SY-811连续测量，以检查磁性特性是否因激发时间而随时间变化。

12、问题十二：磁性质的测量结果会因核心形状而异，尽管它们是同一材料。这可能是什么原因？

      答：这是因为堆芯内部的磁通密度分布会根据形状变化而变化。磁通通过核心内磁阻较低的区域。因此，磁通密度分布可能不均匀，局部可能出现高磁通密度的区域，表现出与均匀形状时不同的行为。

13、问题十三：B-H分析仪和直流曲线追踪仪有什么区别？

    答：测量原理是一样的。区别在于激发方法。直流曲线示踪器通过将直流电源输出微弱地改变为正弦波形或三角形波形，持续数十秒激发样品，并获得一个周期内的B-H波形。另一方面，B-H分析仪通过内置信号发生器产生固定频率的正弦波或方波（非直流波），通过交流功率放大器放大，激发样品，获得一个周期内的B-H波形。直流曲线示踪器适合测量样品磁性静电特性。
      另一方面，B-H分析仪适合测量高频特性，即磁性特性的动态特性。

14、问题十四：B-H分析仪和阻抗分析仪有什么区别？

    答：阻抗分析仪是一种用于电子元件的参数测量装置，信号在小信号（数十毫安）时，对于磁性器件，它可以测量诸如L、Q、R、Z等参数。另一方面，B-H分析仪可以测量软磁性物体的磁性特性，如B-H曲线、磁芯损耗以及磁性部件的磁导率，范围从小信号到大信号（5mA到6A）。B-H分析仪适用于实际驾驶条件下的磁性部件测量。

15、问题十五：有哪些示波器还可以测量磁性特性，比如磁芯损耗，但和B-H分析仪有什么区别？

    答：通过测得的激励电流和感应电压测定磁场（强度）、磁通密度及其他磁特性值的功能是相同的，但用示波器测量和用B-H分析仪测量在以下两点上有很大差异。

（1）激励电流和感应电压的测量分辨率

（2）激励电流与感应电压之间的相差校正方法

      首先，从测量分辨率（1）来看，典型示波器的测量分辨率为8位。另一方面，B-H分析仪配备了16位用于SY-8218/SY-8219的数据。B-H分析仪能够高分辨率捕捉波形，因此磁性特征值可以获得高精度测量。

      接下来，关于相差校正（2），激励电流与感应电压之间的相位差是一个重要参数，对铁芯损耗有重大影响。在示波器测量中，测量通道间的时间差通过偏移调整被抵消（偏移），并进行相位差校正。然而，由于电流探头的频相特性非线性（群延迟特性非平坦），仅靠 deskew 无法实现精准的相位校正。一些功率分析仪具有 deskew 函数，但无法实现类似的精准相位校正。

      另一方面，使用B-H分析仪，测量通道间的频率-相位特性会提前测量，并针对每个频率和测量范围精准校正该相位差。因此，B-H分析仪能够以极其高的测量精度测量芯损耗。B-H分析仪可以测量压制粉末材料极小的芯损，这些损耗难以用示波器或功率分析仪测量。

16、问题十六：用B-H分析仪可以测量哪些材料和形状？

    答：可以测量具有可绕绕闭磁电路形状的软磁样品，如环形磁芯、EI、EE芯等。此外，结合小型单板磁性测量装置SY-956，还可以测量板状和片状样品。

      测量样品形状示例

17、问题十七：B-H分析仪能测量磁导率吗？

    答：你可以通过在可选的空环形芯SY-513中填充粉末并绕线来测量。

18、问题十八：用B-H分析仪可以测量多大的磁通密度？

    答：在因正弦波激发导致B-H曲线不饱和的区域，MAX磁通密度Bm与感应电压V²之间的关系由以下方程表示。

      f：测量频率 Ae：样品的有效横截面积 N2：次级绕组数量

      V2=2πfN2AeBm

      因此，在不饱和区内，可以在所用B-H分析仪检测到的电压范围内测量到对应V2的Bm。对于SY-8218和SY-8219，V2的MAX允许电压为200伏。注意，该方程不适用于非正弦激发或非饱和区域。

19、问题十九：B-H分析仪可以激发什么样的磁场（强度）？

    答：可激发的MAX磁场Hum由以下方程确定。

      I：激励电流 N1：初级绕组数 Le：平均磁程长度

      激励电流I取决于所用功率放大器。

20、问题二十：用B-H分析仪可以测量哪些频率？

    答：这取决于选项与B-H分析仪模型的结合。B-H分析仪每个型号的测量频率如下表所示。关于基于合并选项的测量频率，请参见每个选项的说明。

      B-H分析仪的性能可测量至上述频率，但需注意样品在上限频率下的电感L。

      由于B-H分析仪的输入电容C与样品的电感L形成一个LC并联谐振电路，因此必须确保测量频率为共振频率的1/10或更小。选模特时请考虑这一点。注意，共振频率fc可由以下方程计算。
      L：样品电感 C：测量装置输入电容（SY-8218/SY-8219 约为18.5pF） N1：初级绕组数 N2：次级绕组数

      共振效应在相位角偶数（≥约87°）的样品中更大，因此测量高相位角样品时，建议测量频率低于共振频率的1/20。

21、问题二十一：B-H分析仪能测量直流叠加吗？

    答：你可以将SY-8218/SY-8219与可选的直流偏置测试仪SY-960（SY-961、SY-962）结合测量。由于样品无需为直流激励施加三级绕组，测量比过去更容易。

22、问题二十二：B-H分析仪能测量脉冲激发吗？

      答：SY-8218/SY-8219 限制为 50% 的功耗，但标准范围内可测量 10Hz 至 1MHz。此外，通过与可选的直流偏置测试仪SY-960（SY-961、SY-962）结合，还可以在10kHz到1MHz之间进行可变占空率10%至90%的测量。

23、问题二十三：B-H分析仪能测量饱和通量密度吗？

      答：如果饱和磁通密度对应的磁场（强度）和感应电压在铄-氢分析仪的测量范围内，就可以进行测量......

24、问题二十四：B-H分析仪能测量磁导率吗？

      答：振幅、比磁导率和复杂磁导率可以用SY-8218/SY-8219测量。你也可以利用曲线测量函数测量B-H曲线任意点的振幅比磁导率。

25、问题二十五：B-H分析仪能测量温度特性吗？

      答：你可以结合可选的恒温室扫描系统进行测量。下表展示了恒温室扫描系统的主要规格。

      与恒温室扫描系统结合时，测量频率上限为5MHz。如果所用的B-H分析仪或功率放大器的测量频率上限小于此，则该上限即为测量频率的上限。
      [参考文献] 恒温室扫描系统

26、问题二十六：我能测量磁性质随时间的变化吗？

      答：你可以通过在B-H分析仪中添加可选软件SY-811连续测量功能来测量它。样品可以保持激发态，每隔1分钟测量一次，磁性质随时间的变化可长达99,999分钟（约70天）。

27、问题二十七：B-h分析仪能测量自动程序吗？

      答：如果您将可选的远程控制软件SY-810集成到电脑中，您可以单独使用B-H分析仪进行自动程序测量，也可以与选装设备如恒温室扫描系统结合使用。关于SY-810的主要规格，请参见以下内容。由于遥控器的通信命令未被发布，客户无法通过B-H分析仪独立制作程序并使用遥控测量。

             16、28、问题二十八：有哪些专用功率放大器可用？

      答：我们提供一台专用功率放大器，支持四象限输出。通过下方兼容性表选择所需型号。

29、问题二十九：我能不使用专用功率放大器测量吗？

      答：即使你不用专用功率放大器，也可以用四象限输出功率放大器测量。专用功率放大器设计用于微调直流偏移调节至±1V范围，并将直流偏移无限降为零。如果存在直流偏移，测量非预期直流叠加的磁性特性，并绘制不对称的B-H曲线。如果你不使用专用功率放大器，应该特别注意这一点。如果无法将直流偏移归零，可选的SY-514 LF交流耦合器可以在300Hz或更高测量频率下归零直流偏移。

30、问题三十：你能提供样本测量吗？

      答：是的，要付费。

       软磁b-h分析仪测量过程常见问题解答，如需更多信息，请联系在线客服，或致电我们。

      IWATSU日本岩崎BH分析仪SY-8264 SY-8219 SY-8218 磁芯损耗测试可绘制磁化曲线，是全自动高频高精度功率损耗测试软磁材料研究开发、生产检验的行业标准设备。BH测试仪作为软磁材料的交流磁特性的高频、高精度测试设备，自1984年正式开始销售以来经过数代机型的升级,岩通B-H测试仪以不断提升的重复性及高精度为功率电子行业做贡献。

一、高重复性、高精度的功率损耗测试

     岩崎BH分析仪采用CROSS-POWER模式( IEC62044-3标准)，通过减小频谱上相位误差的积分处理、电流检测电阻以及检测回路的振幅、相位特性的补偿,实现高重复性、高精度的测试。

二、产品特点

（1）10Hz ~ 30MHz宽带域测试频率( SY-8218 )

（2）高电压+140V大电流+5.2A、 ~ 3MHz的功率放大器( IE-1125B )

（3）可自动测试41个样品温度特性( - 30°C~ + 150C )的恒温箱扫描系统( SY-321A )

（4）可测试36mm以上(宽35mm以下)的小片单板样品( SY-956 )

（5）可加30A的直流叠加测试( SY-960/961/962 )

三、各类软磁材料的各种形状零件的磁特性测试

四、全自动测试

     只需设置样品参数(有效磁路长，有效截面积，绕线罔数等)及测试条件(测试频率，MAX磁场强度，MAX磁通

密度MAX感应电压，MAX励磁电流)即可自动描绘出B-H曲线,并全自动测试各种磁特性参数。

五、参数规格