電感器的磁性材料分析常規(guī)儀器

一、概述

       電感器主要由線圈、磁芯和引線三個部分組成。其中磁芯屬于磁性材料，可分為軟磁和永磁，需要做磁性材料分析，了解磁化強(qiáng)度、磁化率、磁導(dǎo)率、矯頑力、磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁飽和電流、阻抗、溫升等參數(shù)。本文主要介紹對應(yīng)的測試設(shè)備：BH分析儀、脈沖式大電流電感測量儀、阻抗分析儀和網(wǎng)絡(luò)分析儀。

二、測試設(shè)備

（1）BH分析儀

       在BH分析儀的測試中，交流測試用于測量磁性材料在交替變化的磁場下的響應(yīng)，而直流測試則用于測量在恒定磁場下的響應(yīng)。偏流源測試則是在測試過程中加入一定的直流偏置電流，以模擬特定條件下的材料行為。只需設(shè)置樣品參數(shù)(有效磁路長，有效截面積，繞線罔數(shù)等)及測試條件(測試頻率，MAX磁場強(qiáng)度，MAX磁通密度MAX感應(yīng)電壓，MAX勵磁電流)即可自動描繪出B-H曲線,并全自動測試各種磁特性參數(shù)。

（2）脈沖式大電流電感測量儀

       隨著大功率電力電子和新能源產(chǎn)品的高速發(fā)展，功率電感的電流定額也日益增長，目前已經(jīng)有超過1500A電流的功率電感的需求。工程師關(guān)心的是功率電感在大電流下的電感量衰減是否滿足設(shè)計要求，是否飽和以及飽和的程度如何。這個問題對設(shè)計一個高可靠性低成本的電力電子和新能源產(chǎn)品至關(guān)重要。IPT系列電感測試儀器對電感器件施加恒定的直流脈沖電壓，通過測量電感di/dt的變化，計算出對應(yīng)電感量和其他參數(shù)，測試電流可達(dá)1500A。測量條件與電力電子實際應(yīng)用中的電感元件的方波脈沖電壓的工作條件是一致的。所以 IPT1000/1500 的測試結(jié)果更加接近于真實的電力電子的工作狀態(tài)。

（3）阻抗分析儀和網(wǎng)絡(luò)分析儀

       阻抗是指器件或電路對流經(jīng)它的給定頻率的交流電流的抵抗能力。阻抗分析儀能在阻抗范圍和寬頻率范圍(1MHz~3GHz以下）進(jìn)行精確測量，它利用物體具有不同的導(dǎo)電作用，在物體表面加一固定的低電平電流時，通過阻抗計算出物體的各種器件、設(shè)備參數(shù)和性能優(yōu)劣。網(wǎng)絡(luò)分析儀一種能在寬頻帶內(nèi)（9kHz至數(shù)GHz/數(shù)十GHz）進(jìn)行掃描測量以確定網(wǎng)絡(luò)參量的綜合性微波測量儀器。全稱是微波網(wǎng)絡(luò)分析儀。它可直接測量有源或無源、可逆或不可逆的雙口和單口網(wǎng)絡(luò)的復(fù)數(shù)散射參數(shù)，并以掃頻方式給出各散射參數(shù)的幅度、相位頻率特性，同時對測量結(jié)果逐點進(jìn)行誤差修正，并換算出其他幾十種網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，如輸入反射系數(shù)、輸出反射系數(shù)、電壓駐波比、阻抗（或?qū)Ъ{）、衰減（或增益）、相移和群延時等傳輸參數(shù)以及隔離度和定向度等。

       對于100kHz以下的頻率范圍，推薦LCR數(shù)字電橋測試阻抗：將待測元件接入數(shù)字電橋中；調(diào)節(jié)數(shù)字電橋中的電位器，使得數(shù)字顯示屏上的數(shù)值為零；將已知阻抗值Z0加入待測元件端口；調(diào)節(jié)數(shù)字電橋中的電位器，使得數(shù)字顯示屏上的數(shù)值為Z0；根據(jù)牛頓補(bǔ)償法計算出待測元件的阻抗值Z。

三、其它測試設(shè)備

       若需要做溫升測試，推薦交直流電源搭配高低溫試驗箱、熱像儀，觀測電感器溫度變化。