[发明专利]铁损测试探头磁感应强度波形控制装置及其控制方法

权利要求书

1.铁损测试仪中测试探头磁感应强度波形控制装置，包括测试探头、微控制器、数模转换器、功率放大电路、模数转换器和信号处理电路，其特征在于所述微控制器分别与数模转换器和模数转换器器相连接，所述测试探头位于功率放大电路和信号处理电路之间，所述测试测试探头由初级线圈和次级线圈构成，其中初级线圈串接在功率放大器与模拟地之间，次级线圈串接在信号处理电路相接与模拟地之间，所述微控制器的工作程序采用C语言编制。

2.铁损测试仪中测试探头磁感应强度波形控制方法，其特征是采用以下步骤实现的：

①设置参数，包括硅钢片试样横截面积A、磁感应强度幅值Bm；

②向测试探头初级线圈输送波形信号；

③采集测试探头次级线圈4的电压信号；

④依据步骤③获得的电压信号，计算磁感应强度幅值大小误差和磁感应强度波形系数误差；

⑤判断磁感应强度的大小误差和波形系数误差是否在规定值范围内；误差值在规定值范围内的，则程序结束；若误差值超出规定值范围的，则返回步骤②进行基于数字反馈法的波形调整；直至误差值在规定范围内。

3.根据权利要求2所述的铁损测试仪中测试探头磁感应强度波形控制方法，其特征在于所述磁感应强度幅值Bm和磁感应强度波形系数关系符合下列计算公式：

Bm=U24.444fN2A]]>

KF=VrmsVavg=1T∫0Tf2(t)dt1T∫0T|f(t)|dt=π22≈1.111]]>

式中，Bm为磁感应强度幅值，U₂为次级线圈4感应电压，f为励磁电源频率即数模转换器8产生波形的频率，N₂为次级线圈4匝数，A是硅钢片试样横截面积；K_F为波形系数，V_rms为电压有效值，V_avg为电压平均值，T为励磁电源周期；

所述误差值与规定值的误差范围为±0.1％以内。

4.根据权利要求2所述的铁损测试仪中测试探头磁感应强度波形控制方法，其特征在于所述基于数字反馈法的波形调整方法如下：

a.幅值调整

设M(i)、U₂(i)分别是第i次迭代的波形幅值和感应电压值，第i+1次迭代波形幅值M(i+1)由下式确定：

M(i+1)＝(U_ref-U₂(i))/K+M(i)

式中，U_ref为预设Bm对应的感应电压有效值，K为常数；

b.波形系数调整

波形调整过程如下：

(1)数模转换器8输出正弦电压U₁；

(2)测量次级线圈4感应电压U₂；

(3)第i+1次迭代电压U₁(i+1)的波形由下式确定：

U₁(i+1)＝U₁(i)-K_FF(U₂(i)-U_ref)

式中，K_FF为反馈系数，在0～1之间取值，一般取0.5。