磁測量常用專業術語總結和磁性能參數對應的磁測量儀器

來源：湖南省永逸科技有限公司分類：技術參數

2020-04-22 11:03:11 1508閱讀次數

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磁測量常用專業術語及含義

　　以下是符合JJG1013-93 磁學計量常用名詞術語及定義試行技術規范的磁測量常用專業術語及含義。

　　1 一般術語 General terms

　　硬磁材料 Magnetically hard material 也稱永磁材料通常指矯頑力不低于10 kA/m 的磁性材料。

　　軟磁材料 Magnetically soft material 通常指矯頑力不高于1000 A/m 的磁性材料。

　　磁通計 Fluxmeter 利用電磁感應定律，測量感應電動勢對時間的積分原理制成的測量磁通量變化的直讀儀表。

　　磁強計 Magnetometer 測量磁場的儀器。

　　高斯計 Gauss meter; gaussmeter是檢測磁體磁感應強度的專用儀器，是磁性測量領域中用途Z為廣泛的測量儀器之一。

　　磁性材料標準樣品 Standard specimen of magnetic material 是指由計量部門按規定的技術條件制做，給出磁性材料磁特性參數值，經一定時間考核，性能穩定，再經國家Z高計量部門正式批準作為標準量具使用的磁性材料樣品。注：(1) “磁性材料標準樣品”的作用是用來校準或評定測量磁性材料磁特性的儀器（儀表）或裝置的誤差。“磁性材料標準樣品”性能的高低不做為判別該樣品所代表的材料性能優劣的依據。

　　2 磁化狀態

　　2. 1 磁化曲線 Magnetization curve

　　表示當磁場強度變化時，材料的磁通密度、磁極化強度或磁化強度變化的的一條曲線。FE-2100SD軟磁材料直流測量系統，自動測量軟磁材料在靜態（直流）條件下的基本磁化曲線和磁滯回線，準確測量起始磁導率μi、Zda磁導率μm、飽和磁感應強度Bs、剩磁Br、矯頑力Hc和磁滯損耗Pu等靜態磁特性參數。FE-2100SA 型軟磁交流測量裝置可用于對軟磁鐵氧體、坡莫合金、非晶和納米晶等軟磁材料閉路樣品的準確測量。自動測量軟磁材料在動態（交流）條件下的交流磁滯回線、磁化曲線和損耗曲線等。準確測量剩磁Br、矯頑力Hc、比總損耗Ps、振幅磁導率μa、損耗角δ、電阻磁導率μR、電感磁導率μL、彈性磁導率μ′、粘性磁導率μ〞、電感系數AL以及Q值等動態磁特性參數。

　　注：在表示磁通密度曲線、磁極化強度曲線或磁化強度曲線的區別時，可使用下列術語：B-H曲線；J-H曲線；M-H曲線。

　　2. 2 B-H（J-H）（M-H）磁滯回線 Hystersis B-H（J-H）（M-H）loop 顯示磁滯現象的一種閉合磁化曲線。

　　注：根據磁滯的定義，磁滯回線是由靜態磁化曲線構成的，然而也可以大概地認為由動態磁化曲線形成回線，雖然這種回線通常還將依賴于除磁滯以外的其他過程，術語 B-H（J-H）（M-H）回線可以用來表示動態情況。

　　2.3 磁飽和 Saturation 材料受一很強的外磁場作用，以致其磁極化強度基本上不隨外磁場的增加而繼續增加時所處的狀態。

　　2. 4 永磁樣品性能參數：FE-2100H永磁材料磁性測量儀適用于測量各種鐵氧體、鋁鎳鈷、釹鐵硼和釤鈷等永磁材料的剩磁Br、矯頑力Hcb、內稟矯頑力Hcj和Zda磁能積BHmax等磁性能參數，并顯示B&J-H磁滯回線和退磁曲線。

　　2. 4. 1 剩磁（頑磁）Br Remanence Br

　　從材料飽和狀態出發，單調地變化磁場強度而得到的剩余磁通密度值。單位名稱為特斯拉，單位符號為 T 。

　　2. 4. 2 矯頑力HcB（HcJ） Coercivity HcB（HcJ）

　　磁場強度從材料飽和狀態單調變化所得到的矯頑磁場強度值。

　　注：(1) HcB 通常稱為磁感矯頑力。 (2) HcJ 稱為內稟矯頑力。(3) 對于HcJ大于2000 kA/m 的材料，測量HcJ將變得極其困難，這時采用 Hk 值代替 HcJ 值。Hk 值是磁極化強度在退磁曲線上從剩磁點變到 Br 的90％時所對應的磁場強度值。單位名稱為安每米，單位符號為 A/m 。

　　2. 4. 3 BH （磁能積） BH product (Magnetic energy product) 在永磁體的退磁曲線任意點上，磁通密度 B 與磁場強度 H 的乘積。它是單位體積永磁體產生的外磁場中儲存的能量的量度。注：(1) 用（BH）max 表示在退磁曲線上得到的Zda值。(2) 每單位體積的永磁體在它產生的外磁場中的儲存的能量為 W = BH / 2 單位名稱為千焦每立方米，單位符號為 kJ/m^3 。 3. 4 軟磁樣品性能參數

　　2. 4. 4 起始磁導率 μi Initial permeability μi

　　處于磁中性狀態下的材料，當磁場強度趨于無限小時，磁導率的極限值。注：(1) 當材料處于靜態磁化條件下，定義 μist = lim(B/H/μ0) ，其中 H → 0，稱為靜態起始磁導率。當材料處于動態磁化條件下，定義μi = lim μa ，其中 H → 0，稱為起始磁導率。(2) 實際工作中磁場強度取技術約定值，其值由有關國家標準（或行業標準）中規定。

　　2. 4. 5 Zda磁導率 μm Maximum permeability μmax 對應正常磁化曲線上各點磁導率的Zda值。

　　2. 4. 6 剩磁 Br Remanence Br 與2.4.1的定義相同。

　　2. 4. 7 飽和磁通密度（飽和磁感應強度） Bs Saturation flux density (Saturation magnetic induction) Bs 磁性材料磁化到飽和時的磁通密度。注：實際應用中，通常指基本達到磁飽和的某一指定磁場強度值所對應的磁通密度值。單位名稱為特斯拉，單位符號為 T 。

　　2. 4. 8 矯頑力 Hc Coercivity Hc

　　磁場強度從材料飽和狀態單調變化所得到的矯頑磁場強度值。單位名稱為安每米，單位符號為 A/m 。

　　2.4.9 測試頻率 f Frequency f 指勵磁電源的輸出頻率。單位名稱為赫茲，單位符號為 Hz 。

　　2.4.10 振幅磁導率 μa Amplitude permeability μa 當磁場強度隨時間周期變化時，其平均值為零且材料處于規定的磁中性狀態時，在磁通密度或磁場強度的某一規定幅值下，磁通密度的峰值除以外加磁場強度的峰值，所得到的相對磁導率。注：(1) 通常情況下，使用兩種振幅（幅值）磁導率，即：都取磁通密度峰值 Bm 和磁場強度峰值 Hm ；或者均取上述兩者基波分量的峰值（在此情況下，還必須區分哪個波形為正弦波）。 (2) 在極限情況下，如果材料處于循環磁狀態，則 Bm 和 Hm 可以是靜態值。

　　2. 4. 11 損耗角 δ loss angle δ指磁通密度和磁場強度基波分量之間的相位移。單位名稱為度（弧度），單位符號為（°）（rad）。

　　2. 5 磁性材料的總損耗 Pt Total losses of a magnetic material Pt 指磁性材料從隨時間變化的電磁場中吸收的并以熱的形式耗散的功率。單位名稱為瓦，單位符號為 W 。注：在實際應用中，用 Pc 代表 Pt 。

　　2. 5.1 比總損耗 Ps（Pv） Total loss density Ps（Pv） 指在均勻磁化材料中，總損耗除以物體的質量（或體積）。單位名稱為瓦每千克（瓦每立方米），單位符號為 W/kg（W/m^3）。

　　2. 5.2Zda磁通密度 Bm Maximum magnetic flux density Bm 指交流磁滯回線上所對應的Zda磁通密度值。單位名稱為特斯拉，單位符號為 T 。

　　2. 5.3 Zda磁場強度 Hm Maximum magnetic field strength Hm 指交流磁滯回線上所對應的Zda磁場強度值。單位名稱為安每米，單位符號為 A/m 。 Hk:對于HcJ大于2000 kA/m 的材料，測量HcJ將變得極其困難，這時采用 Hk 值代替 HcJ 值。Hk 值是磁極化強度在退磁曲線上從剩磁點變到 Br 的90％時所對應的磁場強度值。單位名稱為安每米，單位符號為 A/m 。 Hm:

Zda磁場強度 Hm Maximum magnetic field strength Hm 指交流磁滯回線上所對應的Zda磁場強度值。單位名稱為安每米，單位符號為 A/m 。

　　3、磁性材料基礎知識

　　1）概述

　　磁性材料可以有不同的分類方式：

　　按其應用可以分為：硬（永）磁材料，軟磁材料、磁信息材料、磁光材料等；

　　按其電性能可分為：金屬磁性材料和非金屬磁性材料（主要是鐵氧體）；

　　按原子排列狀態可分為：多晶磁性材料、單晶磁性材料、非晶磁性材料和磁性液體四大類。

　　永磁材料人類Z早發現和應用,同時也是目前種類繁多、進展迅速和應用廣泛的磁性材料。從二十世紀初，標志永磁材料性能的Zda磁能積BHmax就隨年代呈指數關系增長。目前用的永磁材料，按Zda磁能積大小可分為①高磁能積永磁材料，一般指BHmax大于160KJ/m3的材料,這包括SmCO5型、Sm2CO5型和NdFeB型稀土永磁材料。我國是世界上稀土蘊藏量Z豐富（占世界總蘊藏量的80%以上）的國家,稀土永磁材料的研究和生產水平居世界前列。②中磁能積永磁材料，BHmax在32～80KJ/m3之間。目前主要FeCrCo系等兩類材料。③低磁能積永磁材料， BHmax＜32KJ/m3。目主要有鋇（鍶）鐵氧體和含Co量低的AlNiCo系和FeCrCo系材料。其中鐵氧體永磁材料因價格低、矯頑力高，在目前各國的永磁材料生產上，產值和產量都居首位。我們生產的也正是此類磁性材料——鍶永磁鐵氧體材料。

　　永磁鐵氧體材料的性能分類有多種分類，常見的標準有國家標準、國際標準和日本TDK公司標準，但各磁性材料生產企業常常都有自己的企業標準，我們也有自己的企業標準。（）

2）磁學基本術語磁場：（國際電工委員會IEC的定義）電磁場的組成部分，采用磁場強度H和磁通密度B表示其特征。（我國國家標準定義）磁場是一種場，其特征可在場內運動著的帶電粒子所受的力來確定，這種力源于粒子的運動及其所帶電荷。

　　磁場強度：

　　指空間某處磁場的大小，用H表示，它的單位是安/米（A/m）。在任何磁介質中，磁場中某點的磁感應強度B與同一點的磁導率μ的比值稱為該點的磁場強度H ，即：H=B/μ。方向與磁力線在該點處的切線方向一致，單位：安/米（A/m）注意事項：磁場強度H與磁感應強度B 的名稱很相似，切忌混淆。H 是為計算的方便引入的物理量。

　　磁化強度：

　　指材料內部單位體積的磁矩矢量和，用M表示，單位是安/米（A/m）。

　　磁感應強度：

　　磁感應強度B的定義是：B=m0(H+M)，其中M和H分別是磁化強度和磁場強度，而m0是一個系數，叫做真空導磁率。磁感應強度又稱為磁通密度，單位是特斯拉（T）。磁感應強度（磁通密度）：在磁場中垂直于磁場方向的通電導線，所受的磁場力F跟電流強度I和導線長度L的乘積IL的比值叫做通電導線所在處的磁感應強度，B=F/IL。又因為ф=BS，則B=ф/S，所以，磁感應強度又等于穿過單位面積的磁通量，故磁感應強度又叫磁通密度。

　　磁通量：

　　垂直于某一面積所通過的磁力線的多少叫做磁通量或磁通，用ф表示,ф=BS，單位韋伯（Wb）。如果磁感應強度為B，某平面的面積為S，該平面與磁感應強度的方向間的夾角為θ，那么該平面的磁通量為ф=BSsinθ。

　　導磁率：

　　導磁率的定義是m=B/m0H，是磁化曲線（見材料的靜態磁化）上任意一點上B和H的比值。導磁率實際上代表了磁性材料被磁化的容易程度，或者說是材料對外部磁場的靈敏程度。

　　磁滯回線：

　　鐵磁體從正向至反向，再至正向反復磁化至技術飽和一周，所得到的B與H的閉合關系曲線稱為磁滯回線。

　　剩磁Br、 UoMr或 4πMr ：

　　永磁體從磁化至技術飽和并去掉外磁場后，所保留的Mr、UoMr或 4πMr或Br，分別稱為剩余磁化強度，剩余內稟磁感應強度和剩余磁感應強度，它們統稱為剩磁。

　　矯頑力Hcb、 Hcj ：

　　使磁化至技術飽和的永磁體的B（磁感應強度）降低至零所需要的反向磁場強度稱為磁感矯頑力，同理，使內稟磁感強度UoM或Mr降低至零所需的反向磁場強度稱為內稟矯頑力。

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