1、中华人民共和国国家标准通信用电感器和变压器磁芯测量方法Measuring methods of cores for inductors and transformers f6r telecommunications GB 9632-88 IEC 367-1 本标准等同采用国际标准IEC367-1NA. 式中:U一一加在线圈上的正弦电压有效值。7.4 相对测量只要能在相应的测量范围测定出电感量的相对变化L/L，并具有所要求的精度，则测量仪器的绝对精度就无关紧要。除此之外，相对测量的细节和绝对测量是一样的。在磁芯的任何部分，峰值磁通密度的实际上限为o.25mT 0且每次测量时，施加该峰值磁通密度的
2、时间不得超过lmin。用改变频率的方法时，应保证频率足够低，使之对应于材料的磁导率-频率特性的平直部分，还应保证避免由于测量线圈中的涡流对电流分布产生明显的影响。应标明测量频率(近似)和磁通密度。GB 9632-88 第二篇通用测量方法8减落8.1 目的测定磁芯的磁导率随时间的变化。注2复数磁导率的两个分量都表现出减落，但本标准仅考虑了实数部分.减落和减落因数，都可用于描述随时间的变化，见第8.6条.8.2 方法的原理i将磁芯磁正常状态化，在其后的两个指定时间上，测出电感量或者其他对应于起始磁导率的量。减落因数(或减落)可由测量值之差来计算。注g减落通常随磁通密度的增加而减小，因此一般要求给出
3、在低磁通密度情况下的减落值。8.3 样品应采用正常生产的磁芯来测量。当整个磁芯由多于一个零件组成，例如罐形磁芯，而且用一个铀向线圈测量减落时，磁路中唯一的气隙最好就是两个接触面间的剩余气隙。然而，对于在磁路中气隙各不相同的磁芯系列.允许用具有最小有效气隙的磁芯进行测量。注s在某些场合，如具有中心孔的罐形磁芯，磁芯零件可当作磁环绕线，在确认宫的结果等同于用辅向线圈测得的结果或两者有确定的关系后，而且沿环形磁通方向的起始磁导率与轴向磁通方向的起始磁导率没有明显的差别时，可以用这种方法来测量减落.这种方法应极其慎重的使用.当一个开槽罐形磁芯绕制环形绕组时，外壁对磁路的贡献可以忽略.对某些材料，在紧接
4、烧结后的一段时间里，减落变化较大，在这种情况下，产品规范可以规定在磁芯做成后一段特定时间内不进行验收试验的减落测量，而且应说明这段时间从什么时刻算起。8.4 计时器计时误差不得超过1%.在用磁正常状态化装置启动计时器的场合，这个数字应包括启现技术和计时，器两者的误差。注2原则上，对于电的方法，参考时间应是场强从饱和值开始下降的麟间，对自动磁正常状态化系统，如电容器放电和功率放大器法，整个磁正常状态化过程很短，以致落到第一次测量时间的误差范围内。8.5 测试程序.1)磁芯按照第4.3条与测试线圈装配在一起。2)磁芯应按照第6章中的一种方法进行磁正常状态化.所采用的方法，必须与磁正常状态化装置的主
5、要性能一起予以说明。在所有情况下，仪器都要清楚地和可重复地指出磁正常状态化的这段时间，因为这将形成时间的测量起点，并且它强烈地影响减落测量的精度。3)根据7.4条，读取两个读数z一一在电的方法中，在磁正常状态化后的10min读第一次.100min读第二次。一一在加热方法中，在测量参考时间t。之后24h读第一次.48h读第二次，参考时间定义为冷却到高于测量温度10C时的瞬间。别的时间也可以用，但是对电的方法，最好是整个测量过程不多于24儿两次测量的测试程序和环境条件是相同的。8.6 计算t1和t2之间的减落D.是以两次读数之差与第一次读数之比来计算的。在电感测量情况下，计算公式为:( 2 ) G
6、B 9632-88 减落因数DF可按式(3)计算zAN2(Lj一L2)DF=川、. . . . . .( 3 ) CjLj21ogjO I引式中:Lj-磁正常状态化后tj分钟测试的自感量pL2一一磁正常状态化后t2分钟测试的自感量。注2已经发现，减落近似正比于时间的对数，基于这一原因，减落因数通常用作表示对时间变化的理由.在近似值范围内，带空气隙磁芯的减落，可由材料的减落因数推导出来。D=p.DF叫:). . . . . (4 ) 由于生产过程所限，由相同材料制成的不同几何形状的磁芯性能也可能有差别。9磁导事随温度的变化9.1 目的测定磁芯的磁导率(或电感因数AL)随温度的变化。注2复数磁导率
7、两个部分都表现出随温度的变化。但本标准只考虑实数部分。当磁芯的磁导率和温度同时记录时，就可以在一个很宽的范围内得到一些测量点.磁导率随温度变化仅仅在一个无穷小温度范围内，可用一个单一数字来绝对精确地表示。应用于一定温度范围的温度系数或温度因数的概念仍然是需要的.一个可以计算的具有足够精度的实际值，可以适当地选择测试条件和温度范围来获得，这个范围就是温度系数或温度因数的应用范围.9.2 方法的原理方法要求的精度与方法的简繁和持续的时间有关，由此，可分为三种不同的测量原理。方法A:将装上测试线圈的磁芯以很低的温度变化速率经过一个温度循环，至少经过两次稳定循环后，连续记录温度和电感量。方法B:将装上
8、测试线圈的磁芯以中等变化速率经过一个温度循环，至少经过两次稳定循环后，循环在确定的温度中止。每次中断时间，温度在足够长的时间内保持恒定，以使磁芯在测量前达到热平衡。方法C:将装上测试线圈的磁芯以中等变化速率经过一个温度循环，至少经过两次稳定循环后，循环在指定的温度中止。每次中断期间，温度保持恒定，在磁芯达到热平衡后，将磁芯进行磁正常状态化，在一个指定时间之后进行测试。注s因为减落随温度变化，方法C给出的结果与用方法A或方法B所得结果可能有明显的差别。但是，因为方法C比较快，若其测得的结果与方法A和B有可靠的关系，则是可以利用的。 9.3 样品应采用正常生产的磁芯来测量。当整个磁芯由一个以上的零
9、件组成时，如罐形磁芯，并且照方法C用一个轴向线圈测量温度变化率时，磁路中的唯一的气隙最好就是接触面间的剩余气隙。注2在某些场合，如具有中心孔的罐形磁芯，磁芯零件可绕制成一个环形绕组.当确认其测量结果等同于用轴向线圈测量的结果或两者有确定的关系后，可用这种方法测量温度变化率。这种方法应极其慎重地使用。当一个开槽罐形磁芯绕制环形绕组时，外壁对磁路的贡献可以忽略.9.4 温度循环襄置1)方法A必须用一个控温箱，箱内温度对时间的变化是线性的，可保持以O.20C/min变化。2)方法B和C用于此试验的控温箱，必须在放置元件的任何区域均能保持规定的温度，其偏差为士lOCt温度随时间的变化不得超过士O.30
10、C.GB 9632-88 控温箱的温度应这样控制，使磁芯不致受到任何超过士Q.30C的温度波动和过冲。3)温度计温度测量(或感温)装置应有这样的灵敏度和精确度，它可以z一一检验握度是否恒温在土Q.30C范围内;一一测量被测温度范围内的总温差，其精度应为:士1%或士O.了C(取其大者)。9.5 计时器(仅用于方法C)计时误差不得超过1%。在用磁正常状态化装置启动计时器的场合下，这个数字应包括启动技术和计时器两者的误差。注s原则上，参考时间应当是场强从饱和值开始下降的瞬间。对自动磁正常状态也系统，如电容器放电和功率放大器法，整个磁正常状态化过程是很短的，以致落到测量时间的误差拖围内。9.6 测量程
11、序1)磁芯按照4.3条与测试线圈装配在一起。夹紧力偏差应不大于士1%.其中包括因温度改变引起的任何力的变化。2)磁芯应该经受几次稳定循环和一次测试循环。通常两次稳定循环就足够了。它们与下述测试循环的温度范围和规定的温度变化速率是完全相同的，但专用于测量循环的恒温时间可以省略。方法A:把装配好的磁芯放入控温箱中，经稳定倍环后，把磁芯升温到指定的最高测试温度，再降到指定的最低测试温度，最后回到开始循环的温度，温度变化速率应近似于0.2C/min，并在整个循环中不变。在测试循环中，应同时记录温度和电感量，时间间隔不得超过lmin，开始测试的时间也应记录。方法B:把装配好的磁芯放入控温箱中，经稳定循环
12、后，待磁芯在指定的最低(最高)测试温度达到温度平衡后，保持30min.然后进行一次测量;温度以最大速率lC/min改变到下一个较高(较低)的指定测试温度或参考温度(参考值)，并按上述规定保持恒定，此后，进行另一次测量;再以最大速率1oc / min.把温度升(降)到下个更高(更低)的指定测试温度，并按规定保持恒定，此后，又进行-次测量。这一过程继续进行，直至达到最高(最低规定测试温度，将按规定保持恒定，然后，进行最后次测量。注2在相应元件的详细规范中，需规定此方法如何进币，即升温还是降温。方法C:装配好的磁芯放又控温箱中，以一个足够低的、不致在材料中产生过高温度梯度的速率(通常lOC/min视
13、为合适).使磁芯降至指定的最低测试温度。在这个温度保持一个足够的时间，使磁芯零件与箱内气氛达到热平衡。然后按照6.3条中第1项，用-个通过测量线圈的逐渐减小的交变电流将磁芯进行磁正常状态化，在磁正常状态化后的10min测出测试线圈的电感量。而后温度以上述指定速率，升到一个较高的指定测量温度。在该温度下再进行保温、磁正常状态化和电感量的测试。这个过程一直进行到规定的最高测试温度。注:见9.2条方法C的注。3)根据7.4条读出电感量读数。除温度外，测量过程和环境条件在整个测试循环中应相同。9. 7 计算每次测量的温度系数句是用测量值和参考值之差除以参考值和对应的温差来计算的。在电感测量情况下。按式
14、(5)计算:Lo一Lrel( 5 ) ap Lrel(-()r.l) 式中:Lrel一一在参考温度。时(优先用250C)时测量线圈的自感量;Le -在温度。时测量线圈的自感量。对于方法A，各个值由记录曲线读出。注z温度系数通常是用来计算给定的温度范围内磁芯磁导率变化的极限。只有在考虑的温度范围内磁芯的磁导率-温度关系曲线为线性时，才能用温度系数描述磁芯的特性。必须注意到，由于这个特性的非线性，不同温度范围的温度系数可能不同。进一步讲，当选择一个较小的温度范围时，与直线的偏离也不总是减小的。GB 9632-88 附录F中给出了表示温度系数及非线性关系的一些方法。对于具有不同气隙的磁芯系列(如罐形
15、磁芯).温度系数a可以由下述磁芯的温度因数aF来计算，在该磁芯中唯一的磁路气隙就是接触面间的剩余气隙。所需关系式为2afJ a.= 句也Ftt., . (6) l-aF民(8-8.1)r问式中:p.-一在参考温度8ref时带气隙磁芯的有效磁导率，aF-一在8，el到IJ8的范围内，对该磁芯测量结果，据下式计算的无气隙磁芯的温度因数2的NZLo-L时aF=万LaLI(。一8.1).(7 ) 在此温度范围内，当带气隙磁芯的磁导率在整个温度范围内的总变化足够小时，公式近似成立，也可写作z向=去aFAL.(8) 式中:AL二有气隙磁芯的电感因数。一个电感器的温度系数可以完全不同于其磁芯的温度系数L这是
16、因为夹紧装置和铜线绕组对这种变化产生了不同的影响。10 电感量调节范围10.1 目的为具有独立调节装置的磁芯提供电感量调节范围的测试方法10.2 术语以下的定义适用于本方法:1)调节装置:在其完成装配后，通过改变磁芯磁阻来调节电感器或调谐变压器电感量的装置。2) (调节装置的)固定部分:调节装置的一部分，用粘合这类方法将其机械地固定在磁芯上。3)调节器:调节装置的一部分，它可以相对于磁芯的气隙取不同位置。4)调节范围g当调节器分别处于最大和最小位置时，电感器的电感量之差，用无调节器的电感器的电感量的百分数表示。5)调节范围的上(下)限:调节器处于最大(最小)位置与去掉调节器时电感器电感量之差，
17、用后者电感量的百分数表示:式中:a一一下限(电感量为Lmin);b一上限(电感量为Lmax); Lo-无调节器时的电感量。l一-LoazZ了X 100 % . . . . . . (9) L_.-l b=卫王.LJoX 100 % .(10 ) 6)最大最小)调节器位置:由于机械条件或其他条件而限定的位置，它对应于调节范围的上(下)限。7)螺纹型调节装置调节器螺纹旋进或旋于固定部分(螺帽或螺栓)之调节装置。10.3 测量原理测量无调节器磁芯的电感量，然后将调节器从最小位置以小的步进调到最大位置，逐点测量电感量，将其电感量的相对变化对应于调节器的调节位置作图。10.4 样品测量时应采剧与相应磁芯
18、配合的正常生产的调节器。10.5 测量程序GB 9632-88 1)若固定部分未被生产厂安装于磁芯上，应按生产厂的说明书安装好。2)按第4.3条在磁芯上装配测量线圈。3)将调节器装入磁芯，在整个调节范围中往返移动两次，然后取下调节器。注2整个调节范围内的过多地来回移动可能损害其稳定性，所以应避免。4)按第7.4条测量电感量。5)将调节器装入磁芯并置于最小位置，按7.4条测量其电感量。6)调节器连续移动一个小距离，每次测量其电感值直到达到最大位置。为测定调节特性的不规则性，调节距离应当足够小(见10.6条)，对螺旋型调节器而言可调节1/4圈。10.6 计算将相对于无调节器时所测得的电感值的变化对
19、应调节器的机械位置(位移)作出曲线，对于螺纹调节器移动量以圈数来表示，对推进型调节器，用毫米给出，如图1所示:bl-一一一-一一一一-一一L 乙xI 。移去调节穆最小位置若需要，应注明曲线斜率的最大值和最小值。11 损耗11.1 低碰通密度下的损耗11. 1. 1 目的量大位置图1位悠对有气隙磁芯和无气隙磁芯的损耗测量作一般性说明，并且建立校正损耗测量仪器的参考方法。11.1.2 样品应采用正常生产的磁芯来测量。对于磁路中有气隙的磁芯，例如电感器用罐形磁芯，其损耗可以在研磨气隙之前测量(见第11.4条。11. 1. 3 桐合方法通常应使用测量线圈。但原则上任何同轴线、谐振腔或其他合适的装置，只
20、要它可提供磁性材料与电磁倍号之间必要的相互作用均可采用。测量线圈灵敏地受温度的影响，故应存放在干燥的环境里，最好在仲裁试验的大气条件下进行测量(见第3.2条)。线圈或其地装置的结构的全部细节，将在有关规范中给出，该结构基于以下的考虑2a)当有可能时，用在多于一个零件组成的磁芯上的线圈应设计成使磁芯一线圈组合系统的最佳频GB 9632-88 率(此时Q值最大)远低于测量频率，使得线圄损耗可以忽略不计，若上面的情况不可能的话，应采用多股线少匣数和(或)分段绕成的线圈，使附加绕组损耗和线圈绝缘层中的介电损耗尽可能低，因此测量的结果仅仅只需校正线圈的直流电阻损耗。当线圈损耗的修正可能导致精确度下降到不
21、允许的程度时，应采用标准线圃，并测定磁芯和线圈的组合损耗(见第5.1条)。对于高Q磁芯的测量，例如有气隙磁芯，在同类磁芯上进行测量时标准线圈应可互换。b)在环形磁芯上绕制的线圈应是均匀分布的，最好采用绝缘实心的铜导线，并且完全覆盖在环上。注:因为多股线在缠绕环形磁芯时有断裂的危险，所以推荐实心铜线。但在高频测量时，应采用多股线。c)在所有的情况下，磁芯上线圈的固有电容最好小于谐振电容的2%.以避免过大的介电损耗及电感测量值的修正(需要测量电感时)。1- .4 剩余损耗和涡流损耗的测量任何适当的测量装置都可使用，只要精确度同规定的损耗误差不相矛盾。测量装置还应允许磁芯中的磁通密度能调整到规定数值
22、，在测量时，磁通密度一定要规定，当磁通密度不明确时，其数值应等于或者低于用同一磁芯按第7章测量电感量时所规定的数值。测量频率应符合有关规范的规定。线圈的损耗或调谐电容上的损耗4或者这两方面的损耗，可能需要修正，下面推荐线圈损耗的修正方法。测量有磁芯的线圈的串联电阻和电感，然后减去线圈的有关电阻，有效电阻就是被测量线圈的直流电阻加上测量频率下算出的线圈附加损耗所等效的电阻(见11.1. 3a条)。最后，如果需要，将结果变换为并联电阻、品质因数或其他能表示磁芯的损耗的量。在研磨磁芯气隙之前测量损耗因数时(见第5.1条方法1).有气隙的磁芯损耗可以按式(11)计算z(t阳an时仙毗s们队).-刮|巴
23、巴旦创IXJI.比.川.川.川.川.飞iI 式中:(tan).一一有效磁导率为民的有气隙磁芯的损耗角正切;(于)一一开气隙之前，在磁芯中(或对同一批或同一系列磁芯中)测试的损耗因数。.1- 5 磁滞损耗的测量只要能以所要求的精度测寇出磁芯损耗随幅度的变化，任何合适的测量装置都可使用。磁滞损耗是由两个峰值电压下测量的损耗而推导得来的，峰值电压在有关的规范中规定(测试线圈的臣数也应规定)并选择得使磁芯中的有效峰值磁通密度不超过5mT.必要时，带磁芯的测试线圈的电感应在较低的那个电压下进行测量。测试频率应符合有关规范的规定。磁滞损艳正比于被测损耗之差与外加峰值电压之差的比，从而可计算出磁滞损耗。通常
24、不需要对线圈损耗加以修正。例如:1)对于已知有效磁导率的磁芯，串联测量:Ot.R tanh= -r-击. ( 12 ) nLst.U 式中:tanh一一由于磁滞损耗引起的损耗角正切zU一一较高的外加峰值测量电压;ARs一一串联电阻测量值之差，t.O-外加峰值测量电压之差;Ls一一较低的那一外加测量电压下，磁芯线圈的串联电感。2)对于材料和有不同气隙的磁芯，井联测量:GB 9632-88 w2 N3 /10 I:.Gp 守B=c;-.W.( 13 ) 式中:1)B一一材料磁滞常数;I:.Gp一一并联电导测量值的差;1:.0-.外加的峰值测量电压的差。注2其余符号的解释，参看第2章。假如h为不依赖
25、于民和的材料常数，此时必导致已知冉的磁芯的tanSh正比于.因为tan=弘I马-8。. ,. 6 参考方法对于具有高品质因数的有气隙磁芯的损起测量以及具有中等品质因数的无气隙或环形磁芯的损耗测量，应借助于一种参考方法来标定。推荐两种参考方法z阻尼振荡法(见附录G)与传输法(见附录H)。.2 高磁通密度下的损耗(磕芯总损耗)1.2. 1 目的规定高磁通密度下一周波的磁芯总损耗的测量方法。1. 2.2 测量原理以下三种方法中，根据使用要求有一种以上的方法可以适用。1)倍乘电压表法只要峰值因数在仪表的限度范围以内，一般都可以采用这种方法。无抗电阻与磁芯上的线圈串联，将无抗电阻两端的电压和线圈两端的电
26、压分别接到倍乘电压表的两个通道，该电压表指出两个电压瞬时值乘积的平均值，这个平均值正比于磁芯的总损髓。2)电桥法这种方法只限于用正弦电压或正弦电流。用电桥电路测量磁芯线圈的等效井联电阻，便于控制磁在中规定的磁通密度所需的功率。3)示波器法这种方法可用于交流的或脉冲的电流和电压以及用于脉冲宽度与重复时间比值很小的脉冲可能存在的高峰值因数，对于高功率和高电压更为合适。无抗电阻与磁芯上的线圈串联，将无抗电阻两端的电压及线圈上的电压对整个时间积分，分别馈送到示波器的水平偏转板与垂直偏转板上。确定显示的回线面积，就可以得到磁芯的总损耗。11.2.3 样品应采用正常生产的磁芯来测量，并应构成闭合磁路。.2
27、.4 测量线圈1)线圈的臣数应依测量条件、使用仪器以及测量精度而定。测量线圈的电阻和固有电容应尽量低，以使误差可以忽略。如果在高频测量，导线需用绝缘多股线，对于环形绕组线圈应沿圆周均匀分布。2)对于倍乘电压表法和示波器法，若采用的单绕组不符合精度要求，应采用电流绕组和电压绕组分开的双绕阻线圈。电压绕组的电阻应远小于仪器的阻抗，而且应尽量紧贴磁芯绕。固有电容应尽量低，以使误差可以忽略。电流绕组要完全覆盖电压绕组。注g若线圈绕在磁芯锐利的棱角上，应注意保证导线绝缘层不破损g若用多股线，线束应不破损。.2.5 测量仪器凡适用的仪器都可使用。附录J给出几个电路实例。测量应满足以下要求:1)带磁芯的线圈
28、接入电路时，信号发生器应能供给规定的电压和电流，波形要在规定的容限以内。GB 9632-88 若指定用正弦波，谐波总含量应小于1%;若指定用方脉冲，应满足16条的有关要求。2)电路元件之间的所有连线应尽量短，倍乘电压表与电路两个通道的连线应等快，而且应该用同类型的连线，接到示波器的电缆应该是低电容型的(例如空气绝缘电缆)。3)与测量线圈串联的电阻，真阻值误差不应超过士0.5%。对于非正弦电流，这个电阻应该是无抗的，在款4规定的频率范围内，电阻上的电流与电压之间的相位角不应超过0.002弧度。对于正弦电加，按上面规定，这个电阻也应该是无抗的，若用有抗元件，应在测量频率下，用可变电容加以补偿。这种
29、电容可以用来补偿倍乘电压表通道之间的任何相移。注2制作无抗电阻的说明，在附录J的J4条中给出。对有抗电阻的补偿，一般只对单一频率有效。4)电压表和示波器的频率范围应包括外加电压中幅度占基波幅度1%或以上的全部谐波频率。这个频率范围应在有关规范中规定。倍乘电压表通道之间的任何相位误差在要求的整个频率范围不得超过0.003弧度。两个通道的输入阻扰应足够高，以使其对电路的影响可以忽略。的按IEC标准Pub51直读式电测仪表及其附件的推荐标准飞平均值读数电压表和有效值读数电压表应该是1级或更高级的电压表。倍乘电压表各通道的固有误差不得超过满刻度读数的1%，例如这种要求在用倍乘电压表代替单个电压表测定线
30、圈上平均电压时适用。当倍乘电压表用于乘积方式，且已知电压表常数时，它应能指示出两通道视l量的两个电压瞬时值乘积的时间平均值，误差不超过满刻度读数的2%。注z应注意倍乘电压表的峰值因数极限。假如组合线圆的品质因数Q大子10，指示的平均乘积误差增大.的对于示波器应准备校准条件，使显示电压的精度高于满偏转的3%，应设法保证面积测量误差不超过5%。7)应准备控温环境，能保证磁芯在规定温度下测量。.2.6 测量过程1)被测磁芯与测量线圈按5.2条装配。2)若规定了温度，磁芯应置于11.2.5条中规定的控温环境里。测量应尽快地进行，以保证线圈与磁芯的自身发热可以忽略。3)组合线圈接到电路上，信号发生器在指
31、定频率下调出指定电压或电流波形，对信号源电压进行调节，测量线圈上每半周的平均电压值由式(14)给出zU av = 2f N A t:.B . (1 4) 式中:f-一一测量频率;N一一测量线圈或电压绕组线圈的臣数$t:.B-测量时规定的磁通密度的变化量。对于峰值为B以对称形式交变的磁通密度:t:.B=2B; A-一按规范要求的磁芯有效截面积Ae或最小截面积Amin的标称值。计算Amin所用的全部尺寸应取自零件图上标注的尺寸公差限度之间的平均值。注2若用示波器法而不带平均值读数电压表，线圈两端最大积分电压为2(Iu仇产N.A.B对于脉冲测量，可以采用16章中的一种电路，其中的个电路图示于附录M，
32、适当时附加一倍乘电压袭.4)对于倍乘电压表法，电压表开关接到倍乘档，读出示值。，对于电桥法，进行最后平衡之后，记下电桥的读数，与接入组合磁芯之前的读数相比较，读出组合线圈上的有效电压值。GB 9632-88 对于示波器法，将显示的回线拍成照片，如果可能，应包括两个坐标中的校准电压脉冲。注z若用数字处理法能获得更好的精度，这种情况下面积直接求得。11.2.7 计算1)倍乘电压表法磁芯总损耗(瓦特)由式(16)给出:P=(u 0 i)=a 0 K (16) 式中:(u 0 i)一-组合线圈两端的电压和通过它的电流乘积的时间平均值;a一-电压表读数pk一一电表常数，由两个通道的灵敏度、测量电流的电阻
33、器Ri的数值与表头刻度的满度的满度偏转来决定。在脉冲测量情况下，根据脉冲恢复时间选择脉冲重复频率fp。因此这种情况最好用每周期能量表示损耗.E=(;丁)/fpo对于一已知脉冲幅度与脉冲间隔.E与fp无关，一般P=Efp。应参照制造厂随仪器所附说明书中对可能出现的误差及其修正的建议。2)电桥法组合线圈的等效并联电阻Rp由电桥元件的调定值确定，则磁芯的总损耗瓦特由式(17)给出:lP p=一.(17) Rp 式中:U一一最后平衡时，测量线圈两端的有效值电压。注2这个电压等于电桥平衡时信号发生器G两端的电压(见附录J的J2条).3)示波器法通过脉冲校准，以焦耳为单位的每周能量E由回线面积测得，则磁芯
34、总损耗(瓦特)由式(18)给出:P=foE . . (18) 4)功率损耗密度功率损耗密度由式(19)给出zPy=在，通常以W/川=阳mm3)表示.(川式中:Py-一功率损耗(体积)密度p几一一磁芯有效体积。或由式(20)给出:式中:Pm-一功率损耗(质量)密度;m-一磁芯质量。12 三次谙波畸变12.1 目的Pm=二，通常以W/kg表示.0) 第三篇特殊测量方法测定磁芯中所产生的三次谐波畸变。12.2 术语对于这种测量方法，三次谐被材料常数定义为:式中:U1一一外加基频电压pE B=ntHH-(21) GB 9632-88 E3一一由磁芯所产生的三次谐波频率的电动势FB一一对应于矶的磁通密度
35、的峰值。12.3 测量原理用以下两种主要的方法:1)低阻抗法振荡器对磁芯测量线圈提供基频电流，滤波器滤去振荡器中产生的任何三次谐波电流。与测量线圈串联的电路阻抗，在三次谐波频率下，比测量线圈在同样频率的电抗小得多。三次谐波电压由电路中己知电阻(可以是和线圈串联的总电阻)的两端测得，材料常数也由该测量值施加于测量线圈的基波电压、电路和线圈参数计算。2)高阻抗法振荡器对磁芯测量线圈提供基频电流，撞波器滤去振荡器中产生的任何三次谐波电流。与测量线圈串联的电路阻抗，在三次谐波频率下，比测量线圈在同样频率的电抗大得多。测出线圈中的三次谐波电动势，材料常数也由该测量值、测量线圈上的基波电压、电路及线圈参数
36、计算。注g当与线圈串联的阻抗足够高时，电动势可以看作是线圈两端的电压，否则应采用注入法(见第12.6.4条)。12.4 样品应采用正常生产的磁芯来测量。12.5 测量仪器可应用任何市售的、适用的三次谐波测量仪，或使用具有相应特性的测量设备的组合装置，应满足下述要求:1)被测电压的误差应小于5%;2)与样品邻近的电路元件实际上应无非线性失真，用线性元件替代样品(例如空芯线圈)时，三次谐波至少应低于基波120dBo为了检验测量系统，应具有适宣的已知非线性的装置，例如，齐纳二极管电阻网络。注:对滤波器的要求也与上述要求相同，并由所选测量回路来决定，某些细节在附录K中给出。12.6 测量程序1)按第4
37、.3条在磁芯上装配测量线圈。2)采用高阻抗法，则按第7.3条测量线圈电感，得到磁芯有效磁导率。3)直接测量t线圈接入测量回路，调整到指定频率，并按照该回路的测量程序测量三次谐波电压。4)注入法:采用高阻抗法，若测量线圈串联的阻抗相对于线圈的阻抗不是足够高时，则应将测量线圈和已知阻值很小的电阻(如Hl)相串联接入电路。按照适当的程序调整测量回路，将规定的基频电压加到回路中，记下三次谐波电压表的偏转。然后，撤去基波电压，将三次谐波电压加到与线圈串联的电阻器的两端。当三次谐波电压表达到相同偏转时，加到电阻器两端的电压被认为与电势相等，于是测出该外加电压。12. 7 计算三次谐波材料常数A计算如下:1
38、)当采用低阻抗法和三次谐波电压已被测出时z3ioN3打，=一一一一一.，:-:30.(22) CzR.U12 式中t1一一基波角频率;U1一一加到测量线圈上的基波电压;GB 9632-88 U3一一在回路中己知电阻器R两端(它可以是与线圈串联的总回路电阻的三次谐波电压。2)当采用高阻抗法时:他NA.E R=一一二二-JLHH. . (23) n严.-言U14式中:Es一一由磁芯产生的三次谐波频率的电动势zA.-磁芯的有效横截面积。注z在材料频率范围的低端上，三次谐波材料常数和磁滞材料常数有以下近似关系z伊拉.以上表达式仅在瑞利一约旦关系成立时是正确的。13 碰性冲击灵敏度-13. 1 目的规定
39、由单个磁化脉冲所引起的磁芯有效磁导率变化的测量方法。13- 2 术语定义对这种测量方法，磁芯的磁性冲击灵敏度Ks定义为在磁正常状态化处理以后的有效磁导率(J和经单个脉冲磁化后的有效磁导率(em)之差与原先的有效磁导率之比z13.3 测量原理p.m-P Ks=一一. . . . (2日眈磁芯经磁正常状态化后测出其对应于起始磁导率的电感量，在短时间里加上一个使材料饱和的静态磁场(磁性冲击)之后，再一次测出其电感量。磁性冲击灵敏度就由测试值之差计算。13.4 样品应采用正常生产的磁芯来测量。评价一种材料的磁性冲击灵敏度时，可取环形磁芯作测试样品。13.5 脉冲发生器脉冲发生器应能在约2s时间内保持直
40、流，然后约在2s时间内下降到零并应避免振荡。注2对于负载线圈的特殊情况，确定电流脉冲的时间约为5s.13.6 计时器计时误差不得超过1%。注:原则上，参考时间应是磁场强度从饱和值开始下降的腾间.除了负载线圈以外.磁正常状态化和脉冲过程两者与第13.7条中规定的士10s时间误差相比是很短的。13.7 测量程序1)测量线圈与磁芯按第4.3条的规定装配。对于环形绕组，线匣分布应使杂散电容以及杂散场尽可能小，通以脉冲电流时，线圈不应过热。2)磁芯应按照6.3条中一种方法进行磁正常状态化，测量线圈通以衰减的交流电。所用方法应与磁正常状态化装置的主要特性同时说明。3)在磁正常状态化处理后的300士108时
41、，按7.4条的方法测出电感。测量过程中，磁芯任何部分磁通密度峰值不得超过O.25mT，时间不大于1min。测试频率应当说明。4)按3)测出电感后立即给测量线圈个使磁芯饱和的直流脉冲(见13.5条)。注z某些情况下，磁芯也许不能达到饱和。实际上线圈应数和电流应予规定。5)在直流脉冲结束后300士108时，即按13.7条3)的同样条件再次测出电感。13- 8 计算磁性冲击灵敏度Ks按式(26)计算z(Lm一Lc)ks=-zt-H.川(26)式中:Lc-按13.7条3)测出的自感;Lm一按13.7条5)测出的自感。GB 9632-88 注g对于尺寸、形状和材料均相同，但气隙不同的磁芯而言，只要官们的
42、有效磁导率都处于其材料起始磁导率的10%-50%的范围，就可以通过一个磁芯来计算另一个磁芯的参数，即:K.=丛K.，.(27) 儿1式中:KSl一一在有效磁导率为民l的磁芯上测出的磁性冲击灵敏度;Ksz一一相同尺寸、形状和材料，有效磁导率为阳的磁芯所推导出的磁性冲击灵敏度。但是，由于气隙的退磁效应，要从无气隙磁芯的磁性冲击灵敏度来预测有气隙磁芯的性能是不可能的。14 调节装置对磁芯稳定性的影响14.1 目的确定在磁芯中使用不同类型的调节装置对稳定性的影响。注2可逆变化如由温度等引起的变化)不属本方法范围。调节组件的不稳定性通常可归因于机械应力的松弛所引起的小位移，在正常条件下，这种松弛可继续很
43、长时间，例如几年。14.2 术语下述定义与第10.2条的定义一起应用于本方法中:1)磁芯(组件)，装在测量线圈周围的磁芯，可与调节装置一起使用，但不包括实际的调节器。除非另有说明，调节装置的固定部分是连在磁芯上的。2)调谐组件z装有调节器的磁芯组件。这些组件并不意味着己调谐到某一指定电感值。14.3 方法的原理通过适当热循环使磁芯组件稳定。当磁芯组件上测得电感的残留的不稳定性足够低时，将调节器引入磁芯中并在给定的循环次数里，测出调谐组僻的电感的不稳定性。注z当单独应用时，这个方法用来确定由正常时效所引起的调节装置的不稳定性。可将本方法与IEC标准第68号的环境试验、例如碰撞、振动、潮温试验结合
44、使用。14.4 样品应采用正常生产的磁芯及调节装置来测量。若电感器制造厂已在磁芯中安装好了调节装置，可以用一组稳定化的磁芯来逐批检测调节装置。若电感器制造厂家将调节装置的固定部分装入磁芯应当逐批地加以稳定。若调节装置不限于在某一个制造厂的磁芯上使用，应标明足以保证与调节装置相配合的磁芯尺寸(例如孔径极限)，或者有关的制造厂家之间应当达成协议。注:调节装置对稳定性的影响取决于调节器本身外部的某些因素，例如磁芯的尺寸(某一调节器可以用于多种磁芯尺寸)、磁芯的几何形状、材料磁导率、气隙-尺寸和受几何形状影响的调节范围。只有在引入因素相同的情况下，这种比较才有意义。因此，必须使这些因素标准化。14.5
45、调温箱这种装置应能在4个小时中完成特定的温度循环，它应满足IEC68-2-2(基本环境试验实验B:平热中所规定的一般要求。14.6 jJIJ量程序1)若固定部分未装入磁芯，则应按制造厂的规定装配好。2)磁芯线圈按第4.3条的方法装配，遵照制造厂的说明，将成套磁芯对准定位，检查调节器是否容易装入及调谐组件是否能满足规定的有关要求。例如，对罐形磁芯中的螺旋型调节器，应检查其固定部分的偏心度，不符合规定要求的磁芯则应剔除。3)磁芯放在调温箱的非导电架上，其位置应保证调节器的装入，并且使磁芯不受环境的物理干扰，GB 9632-88 邻近的磁芯彼此不相接触，连接导线应固定。4)磁芯组件应受到一系列相同的
46、温度循环，如图2所示z图2循环的温度下限应为+30C，上限为+70C，在整个实验期间，除测量电感时外(见第14.6条5门，温度应保证在土2C的误差范围内。循环时间t依据不同磁芯尺寸定为41饨，也可选择为24h，或在人工操作的情况下采用其他适当的时间值，恒温范围t1在测量期间应保持平变，并且不少于1.5h，M点表示电感测量时间，它应当在温度开始上升前半小时之内。在整个程序中对于己选定的循环时间间隔，误差应保持在土0.5%。注:在特殊情况下，可能要求较低的温度(如低于30C)。在这种场合应按照IEC68-2-1号中实验A:低温中规定来选择标准温度。5)按第7.4条的方法，最好用自激多谐振荡器法测量电感。另外，在磁芯的任何部分，其磁通密度的峰值不应超过2.5mT，而且在所有的测量中，均应保持选定值的变化不超过土O.005mT。每一次测量，测量电流的作用时间不能大于1min，任意两次测量，磁芯温度的差异不得超过0.4C。采用的方法及测量设备的主要性能应说明。在测量过程中，任何时候均不对磁芯进行磁正常状态化处理。注:应选择磁通密度的偏差以保证电感的相对变化小于50XIO-o6)测量应连续进行，直到在测量时刻M上完成对电感的变化连续进行三次测量，其中的任意两次测量值之差不大于150X10-6为止。注:如后来根据第14.7条得到的结果并不明显比这个数值大，试验可采用合适的较低的数值
