霍尔法测磁滞回线.doc

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（环境）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（以霍尔传感器为探测器，并有螺旋装置移动）、待测环形磁性材料，上面绕有2000匝线圈，样品的截面为2.00cm×2.00cm间隙为0.2cm，和双刀双掷开关等三、实验内容与步骤㈠实验原理磁滞回线的测量在待测的铁磁材料样品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QRQ′R′Q,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，（平均磁路长度因样品而略有不同，经实际测量），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8—10倍这样才能保证间隙中有一个较大区域的磁场是均匀的，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㈡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ΔX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次进行磁锻炼开关拉动时，应使触点从接触到断开时间长些，这是为什么？磁锻炼的作用是什么？）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）→(-Hm,-Bm),再从(-Hm,-Bm)→（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1．Cr12磨具钢的实验数据I/mAH/(A/m)B/mTI/mAH/(A/m)B/mT000-301-2498.3-256.25070016.3-351-2913.3-308109904.756.1-400-3320-355150.71250.8198-451-3743.3-397201.31670.79153.7-501-4158.3-431.32502075208-550-4565-4563002490263-600-4980-4763502905312-644-5345.2-4894003320354.2-644-5345.2-4894543768.2392-597-4955.1-4835004150418.3-550-4565-477551.14574.13442.3-500-4150-469600.54984.15461.3-445-3693.5-459640.75317.81474.6-399-3311.7-449640.75317.81474.6-351-2913.3-433.9593.34924.39468.6-300-2490-414.6550.54569.15462.6-250-2075-386.5500.44153.32454.6-201-1668.3-349.8449.43730.02444.8-150-1245-302.74003320433-100-830-247.9350.52909.15418-50-415-188.5300.32492.49397.200-126248.32060.8936850300-60201.41671.6233310070016.3150.81251.642861511253.363.2100.1830.832302001660123.849406.71712512083.3185.7001093002490242.2001093512913.3298-51.5-427.4547.54003320345-102.4-849.92-17.14533759.9389-150.1-1245.83-75.95034174.9421-199-1651.7-136.85524581.6445-250-2075-197.26004980464-301-2498.3-256.2640.55316.154772.Cr12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=0~3000A/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。