2016磁滞回线的测量(实验报告).docx

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实验名称:用示波器观测铁磁材料的动态磁滞回线姓名学号班级

评桌号教室基础教学楼 1101

2016 年分

实验日期月日节

此实验项目教材没有相应内容,请做实验前仔细阅读本实

验报告!并携带计算器,否则实验无法按时完成!

一、实验目的:

1、掌握磁滞、磁滞回线、磁化曲线、基本磁化曲线、矫顽力、剩磁、和磁导率的的概念。

2、学会用示波法测绘基本磁化曲线和动态磁滞回线。

3 、根据磁滞回线测定铁磁材料在某一频率下的饱和磁感应强度Bs、剩磁 Br 和矫顽力Hc 的数值。

4、研究磁滞回线形状与频率的关系;并比较不同材料磁滞回线形状。

二、实验仪器

1.双踪示波器

2.DH4516C型磁滞回线测量仪

《用示波器观测铁磁材料的动态磁滞回线》三、实验原理

(一)铁磁物质的磁滞现象

铁磁性物质除了具有高的磁导率外,另一重要的特点就是磁滞。以下是关于磁滞的几个重

要概念

1、饱和磁感应强度B S、饱和磁场强度H S和磁化曲线

铁磁材料未被磁化时,H 和 B 均为零。这时若在铁磁材料上加一个由小到大的磁化场,则

铁磁材料内部的磁场强度H 与磁感应强度 B 也随之变大,其 B-H 变化曲线如图1(OS)曲线所示。到 S 后, B 几乎不随H 的增大而增大,此时,介质的磁化达到饱和。与S 对应的 H S称饱

和磁场强度,相应的B S称饱和磁感应强度。我们称曲线OS为磁性材料的磁化曲线。

B S

B~H

f

~H

e

H H d

图 1 磁性材料的磁化曲线图 2磁滞回线和磁化曲线

2、磁滞现象、剩磁、矫顽力、磁滞回线

当铁磁质磁化达到饱和后,如果使H 逐步退到零, B 也逐渐减小,但 B 的减小“跟不上” H

的减小( B 滞后于 H)。即:其轨迹并不沿原曲线SO,而是沿另一曲线Sb 下降。当 H 下降为零时, B 不为零,而是等于B r,说明铁磁物质中,当磁化场退为零后仍保留一定的磁性。这种现

象叫磁滞现象, B r叫剩磁。若要完全消除剩磁B r,必须加反向磁场,当 B=0时磁场的值H

c 为铁

磁质的矫顽力。

当反向磁场继续增加,铁磁质的磁化达到反向饱和。反向磁场减小到零,同样出现剩磁现

象。不断地正向或反向缓慢改变磁场,磁化曲线成为一闭合曲线,这个闭合曲线称为磁滞回线,如图 2 所示。

《用示波器磁材料的磁滞回》

3、基本磁化曲

于同一磁材料,开始呈去磁状,依次取磁化流I

1、 I、? .I,相的磁2n

度 H1、H2、? .H 3,在每一磁化流下反复交流方向(称磁),即在每一个

定的磁下,使其方向反复生几次化(如H1→ - H 1→ H1→ - H 1?. ),操作的果,

是在每一个流下都将得到一条磁滞回,最后,可得一逐增大的磁滞回。我把原点

O和各个磁滞回的点 a 、a 、?. 所成的曲称磁材料的基本磁化曲,如 3 所示。

12

3 基本磁化曲

(二)利用示波器磁材料磁滞回量原理

1、示波器示 B —H 曲原理路

由上述磁滞象可知,要磁介磁滞象及相的物理量,需要根据磁化程定

材料内部的磁度和磁感度。因此,量装置必具三个功能:

①提供使品磁化的可度的磁(磁化)

②可跟踪量与磁化有一一关系的品的磁感度

③可定量示品的磁化程

4 磁滞回的量原理

4 是利用示波器磁材料磁滞回量装置原理:首先将待的磁物制

成一个环形样品,在样品上绕有原线圈即励磁线圈N1匝,由它提供磁化场;在样品上再绕副线圈即测量线圈 N2匝,由它来跟踪测量与磁化场有一一对应关系的样品的磁感应强度;由示波器

来定量显示磁化过程。

如图 4,设 L 为环形样品的平均磁路长度,若在线圈N1中通过励磁电流I 1时,此电流在样品内产生磁场,磁场强度H 的大小根据安培环路定律:

即:I 1

R两端电压 U 为: U= I

1R=H(1)

1111

由( 1)式可知,若将电压U1输入示波器 X 偏转板时,示波器上任一时刻电子束在X轴的偏转正比

于磁场强度 H。

为了追踪测量样品内的磁感应强度B, 在截面面积为S的样品中缠绕副线圈N2, B可通过副线圈N2中由于磁通量变化而产生的感应电动势ε来测定。根据电磁感应定律:

即:ε =-)

B=-

为了获得与 B相关联的电压数值(因示波器只接收电压),在副线圈上串联一个电阻R2与电容C,电阻 R2与电容 C构成一个积分电路,此时ε=iR 2+U c(i 为感生电流, U c为积分电容两端电压) ,适当选择 R2与电容 C,使 R2则电容两端的电压Uc为:

Uc=(2)

由( 2)式可知,若将电压Uc输入示波器的 Y偏转板,示波器上任一时刻电子束在Y轴的偏转正

比于样品中的磁感应强度B。

这样,当示波器处于X-Y状态, X偏转板接 U1, Y偏转板接 U c,示波器屏上即可显示磁化过程。

2、示波器的定标

为了定量研究磁化曲线、磁滞回线,必须对示波器定标。即:确定示波器的X轴的每格代表多少H值 (A/m) ,Y轴每格代表多少 B(T) 。

在示波器 X偏转板上 U X、 Y偏转板 U Y可准确测量,且R1、 R2、 C都为已知的标准元件的情况下,设S x为示波器 X轴的电压灵敏度,X 为水平方向的位移格数;S Y为示波器 Y轴的电压灵敏度,Y为垂直方向的位移格数;则:

U X=S x X;U Y=S Y Y(3)

将( 3)代入( 1)、( 2)得:

H=

B=四、实验内容(4)

(5)

( 一)熟悉示波器并测量信号源输出信号的周期

1、实验前准备

①将“动态法磁滞回线实验仪”频率输出调节为100Hz,幅度值适中;

②示波器处于测量信号波形状态,使示波器辉度适中;调节X、 Y 位移旋钮使光点居中

③用标准信号校准示波器X、 Y 轴灵敏度旋钮,(注意:三个微调旋钮逆时针旋到底)

请在下图中画出信号源输出信号的波形图,并计算其周期:

( 二 ) 显示和观察两种样品在25Hz、50Hz、 100Hz、 150Hz 交流信号下的磁滞回线图形

1、实验准备

1)按图 4 所示的原理线路检查接线连接是否正确

2)逆时针调节“幅度调节”旋钮到底,使信号输出最小。

3)调示波器显示工作方式为X-Y 方式。示波器 X 输入为 AC 方式,测量采样电阻R1的电压 U1;示波器 Y 输入为 DC 方式,测量积分电容的电压U c。

4)接通示波器和 DH4516C 型动态磁滞回线实验仪电源,适当调节示波器辉度及X 、 Y 位移旋钮使光点居中。

2、显示和观察两种样品的交流信号下的磁滞回线图形(先测量样品1)

1)单调增加磁化电流,即缓慢顺时针调节“幅度调节”旋钮,使示波器显示的磁化曲线上

B 值增加缓慢,达到饱和。改变示波器上X、 Y 轴的灵敏度 , 调节 R1、R2的大小,使示波器显示

出典型美观的磁滞回线图形。

2)分别观测频率为25.0Hz 、50.0Hz 、100.0Hz 、150.0Hz ,不同频率下的磁滞回线形状(注意:由于铁磁材料的磁化状态与磁化历史有关,磁滞回线又与其起始端点的磁化状态有关。观

测每一频率下的磁滞回线前,必须使幅度值降为零。否则,观测无意义)。

3)换样品 2 重复上述过程

结论:

1、(样品 1)磁滞回线形状与信号频率关系:

2、(样品 2)磁滞回线形状与信号频率关系:

3、样品 1、样品 2 磁滞回线形状比较:

( 三) 测量样品1、2的矫顽力、饱和磁感应强度 B S、饱和磁场强度H S和磁滞回线

(本实验装置使用交变电流,所以每个状态都是经过充分的“磁锻炼”,随时可以获得磁滞回

线。只要调节示波器上X 、 Y 轴的灵敏度 ,调节 R1、 R2的大小,使示波器显示出典型美观的磁

滞回线图形,即可测量矫顽力、饱和磁感应强度B S、饱和磁场强度H S。)

请在下图中画出样品 1的磁滞回线并测量矫顽力H 、饱和磁感应强度B S和饱和磁场强度 H S

C

1、样品 1测量数值记录表(信号源频率取100Hz;R1=R2=S x=S y=)

表1(参数: L=0.130m , S=1.24× 10-4 m2, N 1=100T , N2=100T C=1.0 × 10-6F)

序号1234567891011 X/ 格 5.00 4.00 3.00 2.00 1.000-1.00-2.00-3.00-4.00-5.00 H/(A/m)

Y 1/格

Y 2/格

B1/mT

B2/mT

计算H S =;B S=;H C=

2、样品 1磁滞回线图形

3、样品 2 测量数值记录表

表 2( 参数如上;信号源频率取100Hz ;R1=R2=S x =S y=)

序号1234567891011 X/ 格 5.00 4.00 3.00 2.00 1.000-1.00-2.00-3.00-400-5.00 H/(A/m)

Y 1/格

Y 2/格

B1/mT

B2/mT

计算H S =;B S=;H C=

4、样品 2磁滞回线图形

(四)测量样品的基本磁化曲线(选择样品1)

先将样品退磁,然后从零开始不断增大电流,记录各磁滞回线顶点的 B 和 H 值,(注意基本磁化曲线与磁化曲线的不同)

表 3 样品 1 的基本磁化曲线数据

序号12345678910

X/ 格00.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 5.0

H/(A/m)

Y/ 格

B/mT

样品 1 基本磁化曲线

五、预习题

写出下列物理量的定义:①饱和磁感应强度

②饱和磁场强度

③矫顽力

④剩磁

⑤磁滞回线

⑥磁化曲线

⑦基本磁化曲线

六、课后题

1、如果示波器上显示的磁滞回线是饱和磁滞回线,当调节X、Y 电压灵敏度时,磁滞回线形状是否改变?饱和磁感应强度 B S、饱和磁场强度H S、矫顽力、磁化曲线数值是否改变?

2、为什么测量基本磁化曲线时需要退磁?

2011-年全国大学生电子设计竞赛实验报告

2011 年全国大学生电子设计竞赛实验报告 一、实验目的 1、熟练掌握各种常用实验仪器的使用方法。 2、熟悉LM324运放的典型参数及应用。 3、掌握PDF 资料的查询与阅读方法。 4、掌握电子设计与调试的基本流程及方法。 二、实验内容 设计要求: 使用一片通用四运放芯片LM324组成电路框图见图1,实现下述功能: 1. 使用低频信号源产生100.1sin 2()i U f t V =∏,f 0 =500Hz 的正弦波信号,加至 加法器输入端。 2. 自制三角波产生器产生T=0.5ms (±5%),V p-p =4V 的类似三角波信号1o u ,并加至加法器的另一输入端。 3. 自制加法器,使其输出电压U i2 = 10U i1+U o1。 4. 自制选频滤波器,滤除1o u 频率分量,得到峰峰值等于9V 的正弦信号2o u ,2o u 用示波器观察无明显失真。 5.将1o u 和2o u 送入自制比较器,其输出在1K Ω负载上得到峰峰值为2V 的输出电压3o u 。 方案论证与数值计算: 由于电源只能选用+12V 和+5V 两种单电源,由稳压电源供给,而

LM324N具有宽的单电源或双电源工作电压范围,单电源:3-30V,双电源:1.5V-15V,经过试验我们选择双电源供电,所以进行电源的搭建

三角波发生部分: 方案一: 三角波发生器电路按照由方波经过积分电路得到,需要两个放大器,不满足实验要求。 方案二: 利用RC充放电模拟三角波,通过两个电位器分别来调节周期和峰峰值至实验要求的值。达到合理利用现有资源高效达到要求的目的。因此我们采用方案二。题目要求三角波发生器产生的周期为T=0.5ms,Vpp=4V的类似三角波。我们由公式T=2*R14*C1*ln(1+2*R3/R15)另外运放1端输出电压设为U,则Uo1=(R15/(R15+R1))*U。选取电容为较常见的47nf , 计算得R1=2R14;R14=0-5K,所以取R1为0-10k;得到R15=0-10K; 加法器部分

用示波器观察铁磁材料的动态磁滞回线_实验报告

图1 起始磁化曲线和磁滞回线 用示波器观察铁磁材料动态磁滞回线 【摘要】铁磁材料按特性分硬磁和软磁两大类,铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线,反映该材料的重要特性。软磁材料的矫顽力H c 小于100A/m ,常用做电机、电力变压器的铁芯和电子仪器中各种频率小型变压器的铁芯。磁滞回线是反映铁磁材料磁性的重要特征曲线。矫顽力和饱和磁感应强度B s 、剩磁B r P 等参数均可以从磁滞回线上获得.这些参数是铁磁材料研制、生产、应用是的重要依据。 【关键词】磁滞回线 示波器 电容 电阻 Bm Hm Br H 【引言】铁磁物质的磁滞回线能够反映该物质的很多重要性质。本实验主要运用示波器的X 输入端和Y 输入端在屏幕上显示的图形以及相关 数据,来分析形象磁滞回线的一些因素,并根据 数据的处理得出动态磁滞回线的大致图线。 【实验目的】 1. 认识铁磁物质的磁化规律,比较两种典 型的铁磁物质的动态磁化特性。 2. 测定样品的H D 、B r 、B S 和(H m ·B m )等参 数。 3. 测绘样品的磁滞回线,估算其磁滞损耗。 【实验仪器】 电阻箱(两个),电容(3-5微法),数字万用表,示波器,交流电源,互感器。 【实验原理】 铁磁物质是一种性能特异,用途广泛的材 料。铁、钴、镍及其众多合金以及含铁的氧化物 (铁氧体)均属铁磁物质。其特征是在外磁场作用下能被强烈磁化,故磁导率μ很高。另一特征是磁滞,即磁化场作用停止后,铁磁质仍保留磁化状态,图1为铁磁物质的磁感应强度B 与磁化场强度H 之间的关系曲线。 图中的原点O 表示磁化之前铁磁物质处于磁中性状态,即B =H =O ,当磁场H 从零开始增加时,磁感应强度B 随之缓慢上升,如线段oa 所示,继之B 随H 迅速增长,如ab 所示,其后B 的增长又趋缓慢,并当H 增至H S 时,B 到达饱和值B S ,oabs 称为起始磁化曲线。图1表明,当磁场从H S 逐渐减小至零,磁感应强度B 并不沿起始磁化曲线恢复到“O ”点,而是沿另一条新的曲线SR 下降,比较线段OS 和SR 可知,H 减小B 相应也减小,但B 的变化滞后于H 的变化,这现象称为磁滞,磁滞的明显特征是当H =O 时,B 不为零,而保留剩磁Br 。 当磁场反向从O 逐渐变至-H D 时,磁感应强度B 消失,说明要消除剩磁,必须施加反向磁场,H D 称为矫顽力,它的大小反映铁磁材料保持剩磁状态的能力,线段RD 称为退磁曲线。 图1还表明,当磁场按H S →O →H D →-H S →O →H D ′→H S 次序变化,相应的磁感应强度B 则沿闭合曲线S S RD 'S D R ''变化,这闭合曲线称为磁滞回线。所以,当铁磁材料处于交变磁场中时(如变压器中的铁心),将沿磁滞回线反复被磁化→去磁→反向磁化→反向去磁。在此过程中要消耗额外的能量,并以热的形式从铁磁材料中释放,这种损耗称为磁滞损耗,可以证明,磁滞损耗与磁滞回线所围面积成正比。

电子测量课程实验报告

福建农林大学计算机与信息学院 信息工程类 实验报告 课程名称:电子测量技术 姓名: 系:电子信息工程系 专业:电子信息工程 年级: 学号: 指导教师: 职称: 年月日

实验项目列表

福建农林大学计算机与信息学院信息工程类实验报告系:电子信息工程系专业:电子信息工程年级: 姓名:学号:实验课程:电子测量技术基础 实验室号:_田406 实验设备号: 10 实验时间: 指导教师签字:成绩: 实验一:示波器、信号发生器的使用 1.实验目的和要求 1)了解示波器的结构。 2)掌握波形显示的基本原理、扫描及同步的概念。 3)了解电子示波器的分类及主要技术性能指标。 4)掌握通用示波器的基本组成及各部分的作用。 5)了解各种信号发生器如正弦信号发生器、低频信号发生器、超低频信号发生器、函数信号发生器等的工作原理和性能指标以及信号选择。 2.实验原理 在时域信号测量中,电子示波器无疑是最具代表性的典型测量仪器。它可以精确复现作为时间函数的电压波形(横轴为时间轴,纵轴为幅度轴),不仅可以观察相对于时间的连续信号,也可以观察某一时刻的瞬间信号,这是电压表所做不到的。我们不仅可以从示波器上观察电压的波形,也可以读出电压信号的幅度、频率及相位等参数。 电子示波器是利用随电信号的变化而偏转的电子束不断轰击荧光屏而显示波形的,如果在示波管的X偏转板(水平偏转板)上加一随时间作线性变化的时基信号,在Y偏转板(垂直偏转板)加上要观测的电信号,示波器的荧光屏上便能显示出所要观测的电信号的时间波形。 若水平偏转板上无扫描信号,则从荧光屏上什么也看不见或只能看到一条

垂直的直线。因此,只有当X偏转板加上锯齿电压后才有可能将波形展开,看 到信号的时间波形。 一般说来,Y偏转板上所加的待观测信号的周期与X偏转板上所加的扫描 锯齿电压的周期是不相同的,也不一定是整数倍,因而每次扫描的起点对待观 测信号来说将不固定,则显示波形便会不断向左或向右移动,波形将一片模糊。 这就有一个同步问题,即怎样使每次扫描都在待观测信号不同周期的相同相位 点开始。近代电子示波器通常是采用等待触发扫描的工作方式来实现同步的。 只要选择不同的触发电平和极性,扫描便可稳定在待观测信号的某一相应相位 点开始,从而使显示波形稳定、清晰。 在现代电子示波器中,为了便于同时观测两个信号(如比较两个信号的 相位关系),采用了双踪显示的办法,即在荧光屏上可以同时有两条光迹出现, 这样,两个待测的信号便可同时显示在荧光屏上,双踪显示时,有交替、断续 两种工作方式。交替、断续工作时,扫描电压均为一种,只是把显示时间进行 了相应的划分而已。 由于双踪显示时两个通道都有信号输入,因此还可以工作于叠加方式,这 时是将两个信号逐点相加起来后送到Y偏转板的。这种工作方式可模拟谐波叠 加,波形失真等问题。同时,如果改变其中一个的极性,也可以实现相减的显 示功能。这相当于两个函数的相加减。 示波器除了用于观测信号的时间波形外,还可将两个相同或不同的信号 x 平面上正交叠加所组成的图分别加于垂直和水平系统,以观测两信号在y 形,如李沙育图形,它可用于观测两个信号之间的幅度、相位和频率关系。 3.主要仪器设备(实验用的软硬件环境) 1)函数信号发生器,型号YB1634,指标:0.2Hz-2MHz,数量2台; 2)双踪示波器,型号YB4320A,指标:20MHz,数量1台。 3)其它实验室常用工具。

大学生电子设计竞赛设计报告完整版

大学生电子设计竞赛设 计报告 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

2017年全国大学生电子设计竞赛XXX控制系统(A/B/C题) 2017年8月12日

摘要(小四、宋体,300字以内) 关键词:脉宽;脉冲;数显;电容(小四、宋体)

XXX控制系统(A/B/C题) 【本科组】 一、系统方案 本系统主要由单片机控制模块、XXX模块、XXX模块、电源模块组成,下面分别论证这几个模块的选择。 1、主控制器件的论证与选择 单片机比较 方案一:采用传统的51系列单片机。 XXXXXX. 方案二:采用以增强型80C51内核的STC系列单片机 XXXXXX 通过比较,我们选择方案二。 方案一:采用在面包板上搭建简易单片机系统 在面包板上搭建单片机系统可以方便的对硬件做随时修改,也易于搭建,但是系统连线较多,不仅相互干扰,使电路杂乱无章,而且系统可靠性低,不适合本系统使用。 方案二:自制单片机印刷电路板 自制印刷电路实现较为困难,实现周期长,此外也会花费较多的时间,影响整体设计进程。不宜采用该方案。 方案三:采用单片机最小系统。 单片机最小系统包含了显示、矩阵键盘、A/D、D/A等模块,能明显减少外围电路的设计,降低系统设计的难度,非常适合本系统的设计。 综合以上三种方案,选择方案三。 2、XXXX的论证与选择 方案一:XXX。XXXX 方案二:XXX。XXXX 方案三:XXX。XXXX 综合以上三种方案,选择方案三。

3、控制系统的论证与选择 方案一:XXX。XXXX 方案二:XXX。XXXX 综合考虑采用XXXXX。 二、系统理论分析与计算 1、XXXX的分析 (1)XXX XXXX (2)XXX XXXX (3)XXX XXXX 2、XXXX的计算 (1)XXX XXXX (2)XXX XXXX (3)XXX XXXX 3、XXXX的计算 (1)XXX XXXX (2)XXX XXXX (3)XXX XXXX 三、电路与程序设计 1、电路的设计 (1)系统总体框图 系统总体框图如图X所示,XXXXXX 图X 系统总体框图

土力学实验报告

一、密度试验(环刀法) (一)试验目的 测定土的湿密度,以了解土的疏密和干湿状态,供换算土的其它物理性质指标和工程设计以及控制施工质量之用。 (二)试验原理 土的湿密度ρ是指土的单位体积质量,是土的基本物理性质指标之一,其单位为g/cm 3。环刀法是采用一定体积环刀切取土样并称土质量的方法,环刀内土的质量与体积之比即为土的密度。密度试验方法有环刀法、蜡封法、灌水法和灌砂法等。对于细粒土,宜采用环刀法;对于易碎裂、难以切削的土,可用蜡封法;对于现场粗粒土,可用灌水法或灌砂法。 (三)仪器设备 1.环刀:内径6~8cm ,高2~3cm 。 2.天平:称量500g ,分度值0.01g 。 3.其它:切土刀、钢丝锯、凡士林等。 (四)操作步骤 1.量测环刀:取出环刀,称出环刀的质量,并涂一薄层凡士林。 2.切取土样:将环刀的刀口向下放在土样上,然后用切土刀将土样削成略大于环刀直径的土柱,将环刀垂直下压,边压边削使土样上端伸出环刀为止,然后将环刀两端的余土削平。 3.土样称量:擦净环刀外壁,称出环刀和土的质量。 (五)试验注意事项 1.称取环刀前,把土样削平并擦净环刀外壁; 2.如果使用电子天平称重则必须预热,称重时精确至小数点后二位。 (六)计算公式 按下列计算土的湿密度: V m m V m 2 1-== ρ 式中:ρ—密度,计算至0.01g/cm 3 ; m —湿土质量,g ; m 1—环刀加湿土质量,g ; m 2—环刀质量,g ; V —环刀体积,cm 3 。 密度试验需进行二次平行测定,其平行差值不得大于0.03g/cm 3 ,取其算术平均值。

密度试验(灌砂法) (一)试验目的 现场测定粗粒土的密度。 (二)试验仪器 1.密度测定器:由容砂瓶、灌砂漏斗和底盘组成(1-1)。 灌砂漏斗高135mm、直径165mm,尾部有孔径为13mm的圆柱形阀门;容砂瓶容积为4L,容砂瓶和灌砂漏斗之间用螺纹接头联接。 底盘承托灌砂漏斗和容砂瓶。 1-1密度测定器 2.天平:称量10kg,最小分度值5g,称量500g,最小分度值0.1g。 (三)操作步骤: 1按规定挖好试坑尺寸,并称试样质量。 2向容砂瓶内注满砂,关阀门,称容砂瓶,漏斗和砂的总质量,准确至10g。 3将密度测定器倒置(容砂瓶向上)于挖好的坑口上,打开阀门,使砂注入试坑。在注砂过程中不应震动。当砂注满试坑时关闭阀门,称容砂瓶、漏斗和余砂的总质量,准确至10g,并计算注满试坑所用的标准砂质量。 (四)计算公式 容砂瓶的容积,应按下式计算。

2016磁滞回线的测量

实验名称:用示波器观测铁磁材料的动态磁滞回线姓名学号班级 桌号教室基础教学楼1101 实验日期 2016年月日节 一、实验目的: 1、掌握磁滞、磁滞回线、磁化曲线、基本磁化曲线、矫顽力、剩磁、和磁导率的的概念。 2、学会用示波法测绘基本磁化曲线和动态磁滞回线。 3、根据磁滞回线测定铁磁材料在某一频率下的饱和磁感应强度Bs、剩磁Br和矫顽力Hc 的数值。 4、研究磁滞回线形状与频率的关系;并比较不同材料磁滞回线形状。 二、实验仪器 1.双踪示波器 2.DH4516C型磁滞回线测量仪 评 分 此实验项目教材没有相应内容,请做实验前仔细阅读 本实验报告!并携带计算器,否则实验无法按时完成!

三、实验原理 (一)铁磁物质的磁滞现象 铁磁性物质除了具有高的磁导率外,另一重要的特点就是磁滞。以下是关于磁滞的几 个重要概念 1、饱和磁感应强度B S 、饱和磁场强度H S 和磁化曲线 铁磁材料未被磁化时,H 和B 均为零。这时若在铁磁材料上加一个由小到大的磁化场,则铁磁材料内部的磁场强度H 与磁感应强度B 也随之变大,其B-H 变化曲线如图1(OS )曲线所示。到S 后,B 几乎不随H 的增大而增大,此时,介质的磁化达到饱和。与S 对应的H S 称饱和磁场强度,相应的B S 称饱和磁感应强度。我们称曲线OS 为磁性材料的磁化曲线。 图1 磁性材料的磁化曲线 图2 磁滞回线和磁化曲线 2、磁滞现象、剩磁、矫顽力、磁滞回线 当铁磁质磁化达到饱和后,如果使H 逐步退到零,B 也逐渐减小,但B 的减小“跟不上”H 的减小(B 滞后于H )。即:其轨迹并不沿原曲线SO ,而是沿另一曲线Sb 下降。当H 下降为零时,B 不为零,而是等于B r ,说明铁磁物质中,当磁化场退为零后仍保留一定的磁性。这种现象叫磁滞现象,B r 叫剩磁。若要完全消除剩磁B r ,必须加反向磁场,当B =0时磁场的值 H c 为铁磁质的矫顽力。 当反向磁场继续增加,铁磁质的磁化达到反向饱和。反向磁场减小到零,同样出现剩磁现象。不断地正向或反向缓慢改变磁场,磁化曲线成为一闭合曲线,这个闭合曲线称为磁滞 B H B ~H H μ B ~H S f d e

2016年北邮数电实验报告

数字电路与逻辑设计 实验报告 学院:电子工程学院 班级: 姓名: 学号: 班内序号:

目录 (一)实验名称及实验任务要求 (1) (二)模块端口说明及连接图 (2) 1.1实验三(3)模块端口说明 (2) 1.2实验三(3)连接图 (2) 2.1实验四模块端口说明 (2) 2.2实验四连接图 (2) (三)原理图或VHDL代码 (3) 1.实验一(2)原理图 (3) 2.实验三(3)VHDL代码 (4) 3.实验四VHDL代码 (7) (四)仿真波形 (10) 1.实验一(2)仿真波形 (10) 2.实验三(3)仿真波形 (11) 3.实验四仿真波形 (11) (五)仿真波形分析 (11) 1.实验一(2)仿真波形分析 (11) 2.实验三(3)仿真波形分析 (11) 3.实验四仿真波形分析 (11) (六)故障及问题分析 (12) (七)总结和结论 (13)

(一)实验名称及实验任务要求 实验一 名称:QuartusII原理图输入法设计与实现 实验任务要求:EDA基础实验1(1)、(2)、(3)必做,选做VHDL 实现加法器。 实验二 名称:用VHDL设计与实现组合逻辑电路 实验任务要求:四人表决器、8421码转格雷码、数码管译码器(下载测试)。 实验三 名称:用VHDL设计与实现时序逻辑电路 实验任务要求:分频器、8421十进制计数器、将分频器/8421十进制计数器/数码管译码器3个电路进行连接并下载。 实验四 名称:用VHDL设计与实现相关电路 实验任务要求:数码管动态扫描控制器、点阵扫描控制器。

(二)模块端口说明及连接图 1.1实验三(3)模块端口说明 cp:时钟信号输入; rst:8421十进制计数器异步置位; c[6...0]:七段二极管数码管显示; cat[7...0]:数码管显示。 1.2实验三(3)连接图 2.1实验四模块端口说明 cp:时钟信号输入; rst:8421计数器异步复位; lgt[6...0]:七段二极管数码管显示; cat[7...0]:数码管显示。 2.2实验四连接图

土力学实验报告

园林学院 土力学实验报告 学生姓名 学号2009041001 专业班级土木工程091 指导教师李西斌 组别第三组 成绩

实验目录 前言 (1) 实验一含水量试验 (2) 实验二密度实验 (5) 实验三液限和塑限试验 (7) 实验四固结试验 (13) 实验五直接剪切试验 (18)

前言 土是矿物颗粒所组成的松散颗粒集合体,其物理力学性质与其他材料不同;土力学是利用力学的基本原理和土工试验技术来研究土的强度和变形及其规律性的一门应用学科。 土的天然含水率、击实性、压缩性、抗剪强度是水利工程中的四大问题,他们的好坏与否直接关系到水利工程的经济效益与安全问题,因此在工程中作好土料的指标实验,确定出相应标对水利工程具有十分重要的意义。

实验一 含水量试验 一、概述 土的含水率 是指土在温度105~110℃下烘干至恒量时所失去的水质量与达 到恒量后干土质量的比值,以百分数表示。 含水率是土的基本物理性质指标之一,它反映了土的干、湿状态。含水率的变化将使土物理力学性质发生一系列变化,它可使土变成半固态、可塑状态或流动状态,可使土变成稍湿状态、很湿状态或饱和状态,也可造成土在压缩性和稳定性上的差异。含水率还是计算土的干密度、孔隙比、饱和度、液性指数等不可缺少的依据,也是建筑物地基、路堤、土坝等施工质量控制的重要指标。 二、实验原理 土样在在105℃~110℃温度下加热,土中自由水会变成气体挥发,土恒重后, 即可认为是干土质量s m ,挥发掉的水分质量为w s m m m =-。 三、实验目的 测定土的含水量,供计算土的孔隙比、液性指数、饱和度等不可缺少的一个基本指标。并查表可确定地基土的允许承载力 四、实验方法 含水率实验方法有烘干法、酒精燃烧法、比重法、碳化钙气压法、炒干法等,其中以烘干法为室内实验的标准方法。在此仅用烘干法来测定。 烘 烘干法是将实样放在温度能保持105~110℃的烘箱中烘至恒量的方法,是室内测定含水率的标准方法。 (一)仪器设备 (1)保持温度为105~110℃的自动控制电热恒温烘箱; (2)称量200g 、最小分度值0.01g 的天平; (3)玻璃干燥缸;

2016磁滞回线的测量(实验报告)(1)

2016磁滞回线的测量(实验报告)(1)

石家 庄铁道大学物理实验中心 第2页 共24页 实验名称: 用示波器观测铁磁材料的动态磁滞回线 姓 名 学 号 班 级 桌 号 教 室 基础教学楼1101 实验日期 2016年 月 日 节 一、实验目的: 1、掌握磁滞、磁滞回线、磁化曲线、基本磁化曲线、矫顽力、剩磁、和磁导率的的概念。 2、学会用示波法测绘基本磁化曲线和动态磁滞回线。

3、根据磁滞回线测定铁磁材料在某一频率下的饱和磁感应强度Bs、剩磁Br和矫顽力Hc的数值。 4、研究磁滞回线形状与频率的关系;并比较不同材料磁滞回线形状。 二、实验仪器 1.双踪示波器 2.DH4516C型磁滞回线测量仪 石家庄铁道大学物理实验中心第3页共24页

三、实验原理 (一)铁磁物质的磁滞现象 铁磁性物质除了具有高的磁导率外,另一重要的特点就是磁滞。以下是关于磁滞的几个重 要概念 1、饱和磁感应强度B S、饱和磁场强度H S和磁 石家庄铁道大学物理实验中心第4页共24页

石家庄铁道大学物理实验中心 第5页 共24页 化曲线 铁磁材料未被磁化时,H 和B 均为零。这时若在铁磁材料上加一个由小到大的磁化场,则铁磁材料内部的磁场强度H 与磁感应强度B 也随之变大,其B-H 变化曲线如图1(OS )曲线所示。到S 后,B 几乎不随H 的增大而增大,此时,介质的磁化达到饱和。与S 对应的H S 称饱和磁场强度,相应的B S 称饱和磁感应强度。我们称曲线OS 为磁性材料的磁化曲线。

石家庄铁 道 大 学 物 理 实 验 中 心 第6页 共24页 图 1 磁性材料的磁化曲线 图2 磁滞回线和磁化曲线 2、 磁滞现象、剩磁、矫顽力、磁滞回线 当铁磁质磁化达到饱和后,如果使H 逐步退到零,B 也逐渐减小,但B 的减小“跟不上”H 的减小(B 滞后于H )。即:其轨迹并不沿原曲线SO ,而是沿另一曲线Sb 下降。当H 下降为零时,B 不为零,而是等于B r ,说明铁磁物质中,当磁化场退为零后仍保留一定的磁性。这种现象叫磁滞现象,B r 叫剩磁。若要完全消除剩磁B r ,必须加反向磁场,当B =0时磁场的值H c 为铁磁质的矫顽力。 当反向磁场继续增加,铁磁质的磁化达到反向饱和。反向磁场减小到零,同样出现剩磁现象。不断地正向或反向缓慢改变磁场,磁化

电子测量实验报告

实验三 电压表测量 一、 实验目的 1.掌握典型电压波形对不同检波方式电压表的影响,学会正确解读和修正测试数据 2.学习用电压表测量噪声电压的方法 二、 实验条件 1、数字合成函数信号发生器DFG30一台 2、超高频数字毫伏表TH2270一台 3、均值表ESCORT97/EDM89S 一台 4、6 位数字电压表 一台 5、模拟数字示波器HM1507-3一台 三、 实验原理 1.交流电压表的波形响应 一交流电压UX 的大小,可用该电压的峰值、平均值和有效值表征。 交流电压的峰值:是指任意周期性交变电压u (t)在一周期内,电压所能达到的最大值。 交流电压的平均值:指交流电压经过理想检波器后的平均值,实际中,不特别注明,是指全波平均值。数学表达为: dt t u T V T ?=0 )(1 交流电压的有效值:指电压通过某纯组负载所产生的热量与一个支流电压在同一负载上产生的热量相等时,该直流电压的数值就是交流电压的有效值。数学表示为: ?=T dt t u T V 02)(1 电压表的示值除另有说明外,均按正弦有效值刻度,读数用α表示。 根据交流电压的三种特征,可用峰值、平均值和有效值检波电路将测试电压变成直流,按直流电压进行刻度,分别构成峰值平均值和有效值电压表。 由检波方式的不同,要正确解读表的显示值,需加以换算。交流电压的波峰因数KF 定义为该电压的有效值与平均值之比: V V K f = 交流电压的波峰因数KP 定义为电压的波峰值与有效值之比: V V K p ?= 2.测试按图3-1进行 21

峰值表的检波探头如图3-2: 用这种探头可检测10KHz 以上的交流电压。 四、 实验内容 1.用峰值表TH2270测电压 置信号源输出2V ,频率100KHz ,占空比50%,偏置为零的正弦、三角和方波,有效值即DFG30所显示峰值的换算数值,或由数字电压表测得,作 2.用均值表测电压

数字电子技术实验报告汇总

《数字电子技术》实验报告 实验序号:01 实验项目名称:门电路逻辑功能及测试 学号姓名专业、班级 实验地点物联网实验室指导教师时间2016.9.19 一、实验目的 1. 熟悉门电路的逻辑功能、逻辑表达式、逻辑符号、等效逻辑图。 2. 掌握数字电路实验箱及示波器的使用方法。 3、学会检测基本门电路的方法。 二、实验仪器及材料 1、仪器设备:双踪示波器、数字万用表、数字电路实验箱 2. 器件: 74LS00 二输入端四与非门2片 74LS20 四输入端双与非门1片 74LS86 二输入端四异或门1片 三、预习要求 1. 预习门电路相应的逻辑表达式。 2. 熟悉所用集成电路的引脚排列及用途。 四、实验内容及步骤 实验前按数字电路实验箱使用说明书先检查电源是否正常,然后选择实验用的集成块芯片插入实验箱中对应的IC座,按自己设计的实验接线图接好连线。注意集成块芯片不能插反。线接好后经实验指导教师检查无误方可通电实验。实验中

1.与非门电路逻辑功能的测试 (1)选用双四输入与非门74LS20一片,插入数字电路实验箱中对应的IC座,按图1.1接线、输入端1、2、4、5、分别接到K1~K4的逻辑开关输出插口,输出端接电平显 图 1.1 示发光二极管D1~D4任意一个。 (2)将逻辑开关按表1.1的状态,分别测输出电压及逻辑状态。 表1.1 输入输出 1(k1) 2(k2) 4(k3) 5(k4) Y 电压值(v) H H H H 0 0 L H H H 1 1 L L H H 1 1 L L L H 1 1 L L L L 1 1 2. 异或门逻辑功能的测试

图 1.2 (1)选二输入四异或门电路74LS86,按图1.2接线,输入端1、2、4、5接逻辑开关(K1~K4),输出端A、B、Y接电平显示发光二极管。 (2)将逻辑开关按表1.2的状态,将结果填入表中。 表1.2 输入输出 1(K1) 2(K2) 4(K35(K4) A B Y 电压(V) L H H H H L L L H H H H L L L H H L L L L L H H 1 1 1 1 1 1 1 1

土力学实验报告

南华大学 城市建设学院土力学实验报告 2012/05/21

实验一:土的重度、含水率试验 实验名称:土的重度、含水量实验实验成绩: 实验同组人:罗**、白**、方**、王**、张**、符** 实验教师签名: 实验地点:城建西301 实验日期:2012年 03 月 28 日 实验目的: 1.熟悉土工实验中环刀、天平、烘箱等基本设备的操作方法; 2.通过本试验掌握土体的天然含水率试验方法,了解含水率指标在工程中的应用,并配合其它试验计算土的干密度、孔隙比及饱和度等其它指标; 3.通过本试验掌握土体的天然密度试验方法,了解天然密度指标在工程中的应用,并配合其它试验计算土的干密度、孔隙比及饱和度等其它指标。并初步了解土体密度大小与土的松紧程度、压缩性、抗剪强度的关系。 实验原理: 土体中的自由水和弱结合水在105℃~110℃的温度下全部变成水蒸气挥发,土体粒质量不再发生变化,此时的土重为土颗粒质量加上强结合水质量,将挥发掉的水份质量与干土质量之比为土体含水率。即土体含水率是指土颗粒在105℃~110℃的温度下烘干(或酒精烧干)至恒重时所失去的水份质量与烘干土质量的比值,用百分数表示。 单位体积土体质量称做土的密度,定义式为: p 0=m /V 式中:ρ -土样湿密度(g/cm3); m -土样质量(g); V-土样体积(cm3)。 实验室内直接测量的密度为湿密度(对原状土称作天然密度)。 ω0=m w/m s 式中:ω —土样含水率(%); m w —土体所失去水分的质量(g); m s —烘干后土颗粒质量(g)。 实验仪器设备(实验条件): 1.恒温烘箱:恒温范围在105℃~110℃,温度控制精度高于±2℃; 2.天平:称量200g,最小分度值0.01g; 3.其它工具:铝盒(称量盒)、开土刀、干燥器、温度计等。 (a)环刀:内径61.8mm和79.8mm,高20mm; (b)天平:称量500g,最小分度值0.1g的天平; (c)其它工具:切土刀,玻璃板、钢丝锯,凡士林等 实验过程(内容、步骤、原始数据等): (1)实验内容:

用示波器观察铁磁材料的动态磁滞回线-实验报告

用示波器观察铁磁材料的动态磁滞回线-实验报告

2 B a B B s c a' b' H H m o B r H c 图1 起始磁化曲线和磁滞回线 用示波器观察铁磁材料动态磁滞回线 【摘要】铁磁材料按特性分硬磁和软磁两大类,铁磁材料的磁化曲线和磁滞回线,反映该材料的重要特性。软磁材料的矫顽力H c 小于100A/m ,常用做电机、电力变压器的铁芯和电子仪器中各种频率小型变压器的铁芯。磁滞回线是反映铁磁材料磁性的重要特征曲线。矫顽力和饱和磁感应强度B s 、剩磁B r P 等参数均可以从磁滞回线上获得.这些参数是铁磁材料研制、生产、应用是的重要依据。 【关键词】磁滞回线 示波器 电容 电阻 Bm Hm Br H 【引言】铁磁物质的磁滞回线能够反映该物质的很多重要性质。本实验主要运用示波器的X 输入端和Y 输入端在屏幕上显示的图形以及相关 数据,来分析形象磁滞回线的一些因素,并根据 数据的处理得出动态磁滞回线的大致图线。 【实验目的】 1. 认识铁磁物质的磁化规律,比较两种典 型的铁磁物质的动态磁化特性。 2. 测定样品的H D 、B r 、B S 和(H m ·B m )等参 数。 3. 测绘样品的磁滞回线,估算其磁滞损耗。 【实验仪器】 电阻箱(两个),电容(3-5微法),数字万用表,示波器,交流电源,互感器。 【实验原理】 铁磁物质是一种性能特异,用途广泛的材 料。铁、钴、镍及其众多合金以及含铁的氧化物 (铁氧体)均属铁磁物质。其特征是在外磁场作用下能被强烈磁化,故磁导率μ很高。另一特征是磁滞,即磁化场作用停止后,铁磁质仍保留磁化状态,图1为铁磁物质的磁感应强度B 与磁化场强度H 之间的关系曲线。 图中的原点O 表示磁化之前铁磁物质处于磁中性状态,即B =H =O ,当磁场H 从零开始增加时,磁感应强度B 随之缓慢上升,如线段oa 所示,继之B 随H 迅速增长,如ab 所示,其后B 的增长又趋缓慢,并当H 增至H S 时,B 到达饱和值B S ,oabs 称为起始磁化曲线。图1表明,当磁场从H S 逐渐减小至零,磁感应强度B 并不沿起始磁化曲线恢复到“O ”点,而是沿另一条新的曲线SR 下降,比较线段OS 和SR 可知,H 减小B 相应也减小,但B 的变化滞后于H 的变化,这现象称为磁滞,磁滞的明显特征是当H =O 时,B 不为零,而保留剩磁Br 。 当磁场反向从O 逐渐变至-H D 时,磁感应强度B 消失,说明要消除剩磁,必须施加反向磁场,H D 称为矫顽力,它的大小反映铁磁材料保持剩磁状态的能力,线段RD 称为退磁曲线。 图1还表明,当磁场按H S →O →H D →-H S →O →H D ′→H S 次序变化,相应的磁感应强度B 则沿闭合曲线S SRD 'S D R ''变化,这闭合曲线称为磁滞回线。所以,当铁磁材料处于交变磁场中时(如变压器中的铁心),将沿磁滞回线反复被磁化→去磁→反向磁化→反向去磁。在此过程中要消耗额外的能量,并以热的形式从铁磁材料中释放,这种损耗称为磁滞损耗,可以证明,磁滞损耗与磁滞回线所围面积成正比。

电子设计大赛实验报告

2014年江苏省大学生电子设计竞赛实验报告 无线电能传输装置(F题) 2014年8月15日 摘要:本设计基于磁耦合式谐振荡电路来进行无线电能传输,点亮LED灯。由于输入和输出都是直流电 的形式,因此本系统将分为以下四个部分:第一部分为驱动电路(DC-AC),为使直流分量转化成交流电并通过耦合线圈将电能传输给负载,采用LC谐振的方式让回路中电容和电感构成一个二阶LC谐振电路,驱动MOS管形成交流电。第二部分为发射电路(AC-AC),应用电磁感应原理,在二次线圈中产生感应电流并输给接受电路。第三部分为电能转换电路(AC-DC),输出的感应交流电经整流桥桥式整流后流入升压电路。第四部分为升压电路(DC-DC),对整流之后的直流进行升压,防止整流后的电压无法驱动LED。本设计分模块搭建并对各个部分电路进行原理分析。在调试时,采用分模块调试,根据调试结果修改参数,最终形成一个完整的稳定系统。 关键词: 磁耦合式谐振荡电路LC振荡电路桥式整流DC-DC升压 [Abstract] The design is based on magnetic resonance oscillation circuit coupled to the wireless power transmission, lit LED lights. Since the input and output are in the form of direct current, so the system will be divided into the following four parts: The first part of the drive circuit (DC-AC), is converted into alternating current so that the DC component and the power transmission through the coupling coil to the load, using LC resonant circuit in a manner so that the capacitance and inductance form a second order LC resonant circuit, the AC drive MOS tube formation. The second part is the transmitter circuit (AC-AC), application of the principle of electromagnetic induction,

土力学实验报告

土力学 实验报告 姓名 班级 学号

含水量实验 一、实验名称:含水量实验 二、实验目的要求 含水量反映了土的状态,含水量的变化将使土的一系列物理力学性质指标 也发生变化。测定土的含水量,以了解土的含水情况,是计算土的孔隙比、液性指数、饱和度和其他物理力学性质指标不可缺少的一个基本指标。 三、试验原理 土样在100~105℃温度下加热,途中自由水首先会变成气体,之后结合水也会脱离土粒的约束,此时土体质量不断减少。当图中自由水和结合水均蒸发脱离土体,土体质量不再变化,可以得到固体矿物即土干的重。土恒重后,土体质量即可被认为是干土质量m s ,蒸发掉的水分质量为土中水质量m w =m-m s 。 四、仪器设备 烘箱、分析天平、铝制称量盒、削土刀、匙、盛土容器等。 五、试验方法与步骤 1.先称量盒的质量m 1,精确至0.01g 。 2.从原状或扰动土样中取代表性土样15~30g (细粒土不少于15g ,砂类土、有机质土不少于50g ),放入已称好的称量盒内,立即盖好盒盖。 3.放天平上称量,称盒加湿土的总质量为m 0+m ,准确至0.01g 。 4.揭开盒盖,套在盒底,通土样一样放入烘箱,在温度100~105℃下烘至质量恒定。 5.将烘干后的土样和盒从烘箱中取出,盖好盒盖收入干燥器内冷却至室温。 6.从干燥器内取出土样,盖好盒盖,称盒加干土质量m 0+m s (准确至0.01g ) 。 六、试验数据记录与成果整理 含水量试验(烘干法)记录 计算含水量:%100) () ()(000?++-+= s s m m m m m m w 实验日期 盒质量 m 0/g 盒+湿土质 量(m 0+m )/g 盒+干土质 量(m 0+m s ) /g 水质量/g 干土质量m s /g 含水量w/% 1 2 3 4=2-3 5=3-1 4/5

铁磁材料动态磁滞回线的观测和研究的实验报告

铁磁材料动态磁滞回线的观测和研究的实验报告 铁磁材料的磁滞回线和基本磁化曲线【实验目的】1认识铁磁物质的磁化规律比较两种典型的铁磁物质的动态磁化特性。2测定样品的基本磁化曲线作H 曲线。3测定样品的Hc、Br、Bm和 Hm?6?1Bm等参数。4测绘样品的磁滞回线。【实验原理】1起始磁化曲线和磁滞回线铁磁物质是一种性能特异用途广泛的材料。铁、钴、镍及其众多合金以及含铁的氧化物铁氧体均属铁磁物质。其特征是在外磁场作用下能被强烈磁化故磁导率很高。另一特征是磁滞即磁化场作用停止后铁磁质仍保留磁化状态图2-1为铁磁物质的磁感应强度B与磁化场强度H之间的关系曲线。图2-1 铁磁质起始磁化曲线和磁滞回线图2-2 同一铁磁材料的一簇磁滞回线图中的原点O表示磁化之前铁磁物质处于磁中性状态即BH0当磁场H从零开始增加时磁感应强度B随之缓慢上升如线段Oa所示继之B随H迅速增长如ab所示其后B的增长又趋缓慢并当H增至Hm时B到达饱和值BmOabs称为起始磁化曲线。图2-1表明当磁场从Hm逐渐减小至零磁感应强度B并不沿起始磁化曲线恢复到“O”点而是沿另一条新的曲线SR下降比较线段OS和SR可知H减少B相应也减小但B 的变化滞后于H的变化这现象称为磁滞磁滞的明显特征是当H0时B 不为零而保留剩磁Br。当磁场反向从0逐渐变至Hc时磁感应强度B消失说明要消除剩磁必须施加反向磁场Hc称为矫顽力它的大小反映铁磁材料保持剩磁状态的能力线段RD称为退磁曲线。图2-1还表示当磁场按Hm→0→Hc→-Hm→0→Hc→Hm次序变化相应的磁感应强度B则沿闭合曲线SRDS’R’D’S变化这闭合曲线称为磁滞回线。

所以当铁磁材料处于交变磁场中时如变压器中的铁心将沿磁滞回线反复被磁化→去磁→反向磁化→反向去磁。在此过程中要消耗额外的能量并以热的形式从铁磁材料中释放这种损耗称为磁滞损耗可以证明磁滞损耗与磁滞回线所围面积成正比。2基本磁化曲线应该说明当初始态为HB0的铁磁材料在交变磁场强度由弱到强依次进行磁化可以得到面积由小到大向外扩张的一簇磁滞回线如图2-2所示这些磁滞回线顶点A1、A2、A3、…的连线为铁磁材料的基本磁化曲线由此可近似确定其磁导率因B与H非线性故铁磁材料的不是常数而是随H而变化如图2-3所示。铁磁材料的相对磁导率可高达数千乃至数万这一特点是它用途广泛的主要原因之一。图2-3 铁磁材料μ与H 关系曲线图2-4 不同铁磁材料的磁滞回线可以说磁化曲线和磁滞回线是铁磁材料分类和选用的主要依据图2-4为常见的两种典型的磁滞回线其中软磁材料的磁滞回线狭长、矫顽力、剩磁和磁滞损耗均较小是制造变压器、电机、和交流磁铁的主要材料。而硬磁材料的磁滞回线较宽矫顽力大剩磁强可用来制造永磁体。3利用示波器观测磁滞回线的原理图2-5 原理电路图利用示波器观测磁滞回线的原理电路如图2-5所示。待测样品为EI型矽钢片其上均匀地绕以磁化线圈N及副线圈n。交流电压u加在磁化线圈上线路中串联了一取样电阻R1。将R1两端的电压UH加到示波器的X输入端上对DC4322B 示波器为通道Ⅰ。副线圈n与电阻R2和电容C串联成一回路。电容C两端的电压UB加到示波器的Y输入端上对DC4322B示波器为通道Ⅱ。下面我们来说明为什么这样的电路能够显示和测量磁滞回线。

2016---TI杯大学生电子设计竞赛题目

2016年TI杯大学生电子设计竞赛 A题:降压型直流开关稳压电源 1.任务 以TI公司的降压控制器LM5117芯片和CSD18532KCS MOS场效应管为核心器件,设计并制作一个降压型直流开关稳压电源。额定输入直流电压为时,额定输出直流电压为,输出电流最大值为。测试电路可参考图1。 L R 图1 电源测试连接图 2.要求 (1)额定输入电压下,输出电压偏差:;(10分) (2)额定输入电压下,最大输出电流:;(10分) (3)输出噪声纹波电压峰峰值:;(10分) (4)从满载变到轻载时,负载调整率: ;(10分) (5)变化到17.6V和13.6V,电压调整率: (10分)(6)效率;(15分) (7)具有过流保护功能,动作电流;(10分) (8)电源具有负载识别功能。增加1个2端子端口,端口可外接电阻R(1kΩ-10kΩ)作为负载识别端口,参考图1。电源根据通过测量端口识别电阻R的阻值,确定输出电压,;(10分) (9)尽量减轻电源重量,使电源不含负载的重量。(15分) (10)设计报告(20分)

3.说明 (1) 该开关稳压电源不得采用成品模块制作。 (2) 稳压电源若含其它控制、测量电路都只能由端口供电,不得增加其他辅助电源。 (3) 要求电源输出电压精确稳定,或,作品不参与测试。 2016年TI 杯大学生电子设计竞赛题 B 题:物品分拣搬送装置 1.任务 在一个以木条(截面不大于 3cm×4cm,木质本色)围成的100cm×150cm 的A 区域内,散落着 边长均为4cm 的正方体。设计一自动物体搬运系统,能够快速将 这些 正方体移至指定区域。A 区域的颜色为白色,B 区域为黑色,C 区域 为红色。 2.要求 (1) 在A 区域内任意放置

磁滞回线的测量(实验报告记录)()

磁滞回线的测量(实验报告记录)()

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实验名称:用示波器观测铁磁材料的动态磁滞回线 姓名学号班级 桌号教室基础教学楼1101 实验日期2016年月日节 此实验项目教材没有相应内容,请做实验前仔细阅读本实验报告!并携带计算器,否则实验无法按时完成! 一、实验目的: 1、掌握磁滞、磁滞回线、磁化曲线、基本磁化曲线、矫顽力、剩磁、和磁导率的的概念。 2、学会用示波法测绘基本磁化曲线和动态磁滞回线。 3、根据磁滞回线测定铁磁材料在某一频率下的饱和磁感应强度Bs、剩磁Br和矫顽力Hc 的数值。 4、研究磁滞回线形状与频率的关系;并比较不同材料磁滞回线形状。 二、实验仪器 1.双踪示波器 2.DH4516C型磁滞回线测量仪 石家庄铁道大学物理实验中心第3页共15页

三、实验原理 (一)铁磁物质的磁滞现象 铁磁性物质除了具有高的磁导率外,另一重要的特点就是磁滞。以下是关于磁滞的几个重要概念 1、饱和磁感应强度B S、饱和磁场强度H S和磁化曲线 石家庄铁道大学物理实验中心第4页共15页

石家庄 铁道大学物理实验中心 第5页 共15页 铁磁材料未被磁化时,H 和B 均为零。这时若在铁磁材料上加一个由小到大的磁化场,则铁磁材料内部的磁场强度H 与磁感应强度B 也随之变大,其B-H 变化曲线如图1(OS )曲线所示。到S 后,B 几乎不随H 的增大而增大,此时,介质的磁化达到饱和。与S 对应的H S 称饱和磁场强度,相应的B S 称饱和磁感应强度。我们称曲线OS 为磁性材料的磁化曲线。 图1 磁性材料的磁化曲线 图2 磁滞回线和磁化曲线 2、磁滞现象、剩磁、矫顽力、磁滞回线 当铁磁质磁化达到饱和后,如果使H 逐步退到零,B 也逐渐减小,但B 的减小“跟不上”H 的减小(B 滞后于H )。即:其轨迹并不沿原曲线SO ,而是沿另一曲线Sb 下降。当H 下降为零时,B 不为零,而是等于B r ,说明铁磁物质中,当磁化场退为零后仍保留一定的磁性。这种现象叫磁滞现象,B r 叫剩磁。若要完全消除剩磁B r ,必须加反向磁场,当B =0时磁场的值H c 为铁磁质的矫顽力。 当反向磁场继续增加,铁磁质的磁化达到反向饱和。反向磁场减小到零,同样出现B H B ~H H μB ~H S f d e

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