1、ICS 29.100.10 L 19 GB 中华人民共和国国家标准化指导性技术文件GB/Z 28870-2012 抗电磁干扰软磁铁氧体材料的测量方法Measuring methods for anti-EMI soft ferrite materials 2012-11-05发布2013-02-15实施&.aO!:;!$ito. Jf.C， UU1凡犁，产飞，轨手王、:)革数码防伪/ 中华人民共和国国家质量监督检验检茂总局中国国家标准化管理委员会发布GB/Z 28870-2012 目lJ1=1 本指导性技术文件依据GB/T1. 1一2009给出的规则起草。本指导性技术文件仅供参考，有关对本指导
2、性技术文件的建议和意见，向国务院标准化行政主管部门反映。本指导性技术文件由中华人民共和国工业和信息化部提出。本指导性技术文件由全国磁性元件与铁氧体材料标准化技术委员会CSAC/TC89)归口。本指导性技术文件由西南应用磁学研究所负责起草。本指导性技术文件主要起草人:彭清贵、张仕俊、刘剑、高晓琴。I 抗电磁干扰软磁铁氧体材料的测量方法1 范围本指导性技术文件规定了抗电磁干扰软磁铁氧体材料的测量方法。本指导性技术文件用于指导抗电磁干扰软磁铁氧体材料的规范测量。2 规范性引用文件GB/Z 28870-2012 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡
3、是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T 9632. 1-2002 通信用电感器和变压器磁心测量方法(IEC60367-1:1982 , IDT) GB/T 28868-2012 未经涂覆的磁性氧化物环形磁心的尺寸GB/Z 28865-2012 抗电磁干扰软磁铁氧体材料规范3 环境条件3. 1 总则进行磁性测量时，一般应至少提前24h，按照GB/T9632. 1 2002第6章将样品进行磁正常状态化处理，然后进行测量。在不影响测量值的情况下，这一步也可以省去。在整个测量过程中，样品必须受到保护，使其不受机械冲击和振动以及磁性干扰的影响，并应避免温度变化可能产生
4、的绕组的缩聚现象。3.2 测量的大气条件测量的大气条件应符合下列规定za) 标准大气条件温度:15.C35.C;相对湿度:20%80%; 气压:86kPa106 kPa。测量可在标准大气条件范围内的某一温度下进行，在整个测量过程中，温度不能变化到明显影响测量结果的程度。在某些情况下，需使用控温箱。b) 仲裁大气条件4 样品温度:25.C:!:l .C; 相对湿度:48%52%; 气压:86kPa106 kPa. 抗电磁干扰软磁铁氧体材料性能参数测量，尽量采用烧结后没有经受外部应力(如未磨加工)的、具有矩形截面的圆环样品，样品应元影响测量结果准确性的表现或内在的缺陷。样品尺寸最好按GB/Z 28
5、870-2012 GB/T 28868-2012的规定在H10H36之间选择，且相应的有效截面积Ae值在8mm2 100 mm2 范围内，外径D与内径d之比D/dl.67，高度h与内径d之比h/d句0.67。5 测量方法5. 1 起始磁导率队5. 1. 1 样品及测试条件样品及测试条件应符合下列规定:式中:5. 1. 3 测试仪器采用的LCR测试仪或阻抗分析仪应能调到规定的频率和测试线圈上要求的电压UB。仪器对电感量的测量精度应优于1%。2 UB =4. 44fNBAe 式中zUB一一一测量电压的有效值，单位为伏(V); f一一测试频率，单位为赫(Hz); N一一线圈臣数;B一一磁通密度的峰值
6、，单位为特(T); Ae一一样品有效截面积，单位为平方米(m2)。 ( 2 ) GB/Z 28870-2012 5. 1. 4 测量程序起始磁导率应按下列测量程序进行:a) 测量线圈首先在环形样品上包12层绝缘纸(如电容纸或黄蜡绸)，然后在环形样品上均匀绕制测量线圈。在测量频率下，线圈本身的铜阻和分布电容应尽量低，以使线圈本身引起的测量误差可以忽略。推荐测试线圈的匣数见表10表1磁心的测试频率、电感因数AL与线圄匣数的对应关系频率Ar 应数kHz nH/N 10 10000 1 100 1000 10 100 10 100 10 一一一一一一-起始磁导率运100的磁环应采用图1所示的短路同轴腔
7、进行测试或对比。b) 测量之前，应按3.1对样品进行磁正常状态化。c) 按测量仪操作规程，把样品测量线圈接到仪器，频率f和电压UB调到规定的值，测量电感量L，然后按式(1)计算队。5.2 复数磁导率5.2.1 样品及测量条件样品及测试条件应符合下列规定:a) 样品按第4章选取，如采用短路同轴测量法，样品尺寸应满足测量仪器的同轴夹具的要求。b) 测量条件:测量频率f应满足材料规定要求。磁通密度峰值B;0.5mT，波形应为正弦波。5.2.2 方法原理复数磁导率的测量方法原理如下:a) 绕线测量法按5.1.4a)绕制测试线圈，采用LCR测试仪或者阻抗分析仪按串联等效模式测量样品的电感量L和含样品线圈
8、的损耗电阻R，计算复数磁导率的两个分量j和。JW-N .,A-e -L-AA FU- 一一一一F . ( 3 ) ( 4 ) JF Rt-e -A UA-h tl一，-9白= . ( 5 ) ， 一一、on a ( 6 ) 3 GB/Z 28870-2012 式中z 一一复数磁导率;j 复数磁导率的实部;卢复数磁导率的虚部;le 一一样品的有效磁路长度，单位为米(m); L 样品绕组的电感量，单位为亨(H); 。一-一磁常数(。=4XIO-7H.m-I);Ae 一样品的有效截面积，单位为平方米(m2); N 一-测量线圈的臣数;飞/-D / ./.,.( 9) hH(川同轴腔内导体同轴腔外导体
9、注:通常情况下，lOO采用短路向轴法。图1短路同轴腔测量法示意图5.3 标称阻抗ZN5.3. 1 样晶及测试条件样品尺寸(标称值)为5X2XIO，单位为毫米(mm)。4 GB/Z 28870-2012 测试频率见GB/Z28865-2012中表1，磁通密度峰值0.5mT。5.3.2 方法原理采用LCR测试仪或阻抗分析仪，测量样品的单臣阻抗Z，由式(11)得:ZN =2Xfx。-J，./2十:2= Z X C1 = Z X主.(11 ) V I r - -1 ., Ae 式中:ZN 标称阻抗，单位为欧每米(0.m 1) ; le 有效磁路长度，单位为米(m); UB。仪器对阻抗 l飞飞飞飞 标称
10、a) 飞/hu c) d) e) 注2:试出注3:重复以上步骤，通过测试不同频率下的阻抗值Z，可以确定阻抗随频率的关系曲线(Z-f曲线);在不同温度下，重复以上步骤，可以确定阻抗随温度的关系曲线(Z-T曲线)或不同温度下的Z-f曲线。5.4 电阻率5.4. 1 样晶及测试条件样品及测试条件应符合下列规定za) 样品推荐的形状及尺寸见表2。测试前应研磨样品端面，除去蜡烧表皮，用锢嫁合金或银浆等材料均匀涂满端面，制作成测量电极。注z沿长度方向的两个端面制作样品的电极。5 GB/Z 28870-2012 表2推荐的形状及尺寸单位为毫米样品尺寸样品形状长度宽度高度外径25 5 5 长方形50 10 5
11、 25 5 圆柱形20 10 b) 测试条件样品中的(直流)电场强度EO.lkV/m。测试温度为20.C士3.C。注:对于高电阻率材料，测试电流小于1A时，在不影响测量结果的情况下，电场强度可以为E10kV/m。5.4.2 方法原理在样品两端制作电极，采用电压电流法和电阻计法测量样品的电阻率，见图2。6 E(直流电源)a) 电压电流表法说明:E 直流电源zV一一直流电压表;A一一直流电流表;M一一绝缘电阻计或惠斯登电桥;l一一样品的电极间距。图2电阻率测量电路按图2所示的电压电流表法，样品的电阻率由式(12)计算:5 U p= L .1 式中zp一一样品的电阻率，单位为欧米(.0 m); S一
12、一样品电极面积，单位为平方米(m2); L 样品电极间距，单位为米(m); M(电阻测试仪)测试样品b) 电阻计法( 12 ) GB/Z 28870-2012 U一一测试电压，单位为伏(V); I一一测试电流，单位为安(A)。按图2电阻计法，样品的电阻率由式(13)计算:p=2R . ( 13 ) 式中:p -一一样品的电阻率，单位为欧米(0.m); S 样品电极面积，单位为平方米(m2); L一一样品电极间距，单位为米(m); R一一样品电阻值，单位为欧(!1)二二/ 1/ 定。5.5.2 方法原I!/ / / 测量起始磁肆率i随温度变化的曲线，/ 5.5.3 测忧仪器设备J / / / /
13、 温控箱能控制的温度高于被测材料样品的居里温度，温控准确度为士主。电感测试仪，应满足材料起始磁导率测量的条件。扩/测试线酣点磁拌测量要求品组成测tI I I I _; A ， 川l 正L显示区二/. n lf: /电感测试仪 飞- 温度试验箱图3居里温度测试系统把绕有测试线圈的样品放入温度控制箱中，用导线连接电感测试仪，从室温开始升温，在各个温度下保持到充分稳定后，测试出不同温度下电感值，作出T曲线，如图4所示。在队T曲线的峰值下降的部分，作出过z最大值80%点和z最大值20%点的直线，与E二l的直线相交，其交点对应的温度即为居里温度Tco注:绕制样品的测试线圈应使用高温导线，对于样品的居里温
14、度高于导线的耐热温度的情况，应采取措施避免绕组导线间的短路现象，如绕线时保持间隔、使用陶瓷套管穿过线圈绕组等措施。对于居里温度高于300C的材料，建议采用振动样品磁强计法，通过测试M，-T曲线，确定居里温度Tc。7 G/Z 28870-2012 fI;-80%,u;max 20%,u; max 时ltC) 图4样品队-T曲线5.6 磁滞回线及Bs、Br、Hc的测量方法5.6. 1 样品及测试条件样品及测试条件应符合下列规定:a) 样品:按第4章选取。b) 测试频率:f主运10kHz; c) 测试温度:25oC士3oC; d) 最大磁场强度Hm(kA/m):见GB/Z28865-2012中表1规
15、定。5.6.2 方法原理可采用的方法有电子积分法、振动样品磁强计法、冲击检流计法等。下面仅介绍电子积分法。采用RC积分法，通过自动记录磁通随磁场的变化，描绘磁滞回线，然后，由饱和磁滞回线求取Bs、B，、Hco基本原理电路见图5。8 说明:G一一励磁电源;L一一被测样品;N1一一一样品测试线圈初级绕组zN2 样品测试线圈次级绕组;R一-无电抗电阻zC一一电容zUc 电容C上电压;C Us一-A1放大器输出电压;A1一-B通道高增益放大器;RH 电流取样无电抗电阻;的一一电阻RH上电压zUH一-A2放大器输出电压;A2一-H通道高增益放大器;Gx一一一磁滞回线及Bs、B，、Hc的记录(显示)器。图
16、5RC积分法基本原理电路. 图5中Nz绕组的端电压为:dB U2 =NzA一dt 由于Al为高增益放大器，则下列式成立:dB Uz =NzA d:巳iRNzAB =-Rfidt=RCU, B = U_c = U_B 一-一-N2A NzA 由H，=N，I=N1UR/RH，得到样品中的磁化场H为:式中:AH 一放大器A2的放大倍数。H=N1UR一N1UH一一一一RHl RHZ，生HA 样环实际截面积，单位为平方米(m2); l 一一样环平均磁路长度，单位为米(m)。GB/Z 28870-2012 ( 14 ) . ( 15 ) . ( 16 ) . ( 17 ) . ( 18 ) 注:本条的图和
17、公式中电压电流符号为测量静态(直流)磁滞回线的符号。在测量交流磁滞困线时，应加峰值符号:J，例如:UB(Uc)转换成UB(UC)，UH(UR)转换成UH(UR)，等。5.6.3 测量仪器选用的直流(或交流)磁滞回线测量仪，应符合材料详细规范要求的测量精度。5.6.4 测量程序磁滞回线及Bs、BHc应按下列测量程序进行:a) 首先在环形样品上包12层绝缘纸(如电容纸或黄蜡绸)，然后，均匀地绕上激磁绕组矶和感应绕组Nz绕组，Nz绕组在里层，N1绕组绕在Nz绕组的外边。绕组的匣数取决于仪器的灵敏度。绕组线径大小的选用，应避免在测量时，测试线圈发热引起样品温升。b) 对样品按3.1进行磁正常状态化处理
18、。测量时，样品在规定的测试温度下，应达到热平衡。c) 在规定的最大磁场Hm下，描绘样品的饱和磁滞回线，求丘、BHc。1) 饱和磁通密度Bs在测试温度下，对应最大外加磁场Hm，样品所能达到的磁通密度最大值。2) 剩余磁通密度B，在没有自退磁场强度的情况下，外加磁场强度减小到零时样品中剩余的磁通密度，取作剩磁丘。3) 矫顽力Hc通过单调降低外加磁场强度，使样品的磁通密度从饱和值降为零时的矫顽磁场强度值，取作矫顽力Hco9 ，蝠, NFON|ohNN阁。中华人民共和国国家标准化指导性技术文件抗电磁干扰软磁铁氧体材料的测量方法GB/Z 28870-2012 . * 中国标准出版社出版发行北京市朝阳区和平里西街甲2号(100013)北京市西城区三里河北街16号(100045)网址总编室:(010)64275323发行中心:(010)51780235读者服务部:(010)68523946中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销峰开本880X 1230 1/16 印张1字数19千字2013年2月第一版2013年2月第一次印刷，峰18.00元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68510107定价书号:155066. 1-46137 GB/Z 28870-2012 打印日期:2013年3月19日F002A
