[发明专利]一种改良B-H测量线圈及基于此线圈的立方体样件二维磁特性测量方法

权利要求书

1.一种磁场强度H测量线圈，其特征在于：该H测量线圈由四层印制电路板PCB制成，中间两层和外侧两层PCB上刻蚀出的线圈窗口正对印制电路板PCB的侧面，安装在顶层和底层的导线构成一定匝数的测量线圈，并在中间两层的导线组成同等数量匝数的测量线圈；针对每层电路板进行布线，使中间两层通过过孔连接形成闭合回路，构成内层H测量线圈，且每匝闭合线圈的起始端导线与竖直导线呈一定夹角的布线方式串联连接至相邻闭合线圈；外侧两层通过同样方法形成等数量匝数的外层H测量线圈，内、外层H测量线圈通过过孔串联形成整体磁场强度H测量线圈；上述每一层内的传感线圈导线投影重合，进而消除磁场强度法向分量导致的测量误差。

2.一种基于B-H测量线圈及待测立方硅钢样件的测量结构，其特征在于：

它是由待测量的立方体硅钢样件、权利要求1所述的磁场强度H测量线圈和磁通密度B测量线圈组成；

其中，磁通密度B测量线圈由四层印制电路板PCB制成，每层进行螺旋形布线形成数匝闭合的串联线圈；同时，对四层电路板板进行相同布线，使印制电路板每层上刻蚀出的闭合线圈闭合表面正对印制电路板PCB的正面；通过过孔将每层的闭合B测量线圈的起始端与上一层闭合B测量线圈的末端连接，通过此方式依次串联连接四层的B测量线圈，形成整体磁通密度B测量线圈，其顶层的闭合B测量线圈的起始端及底层的闭合B测量线圈末端通过过孔与外接电路相连接；

4个H测量线圈紧紧贴附在立方样品的前后左右四个侧面上，前、后侧面的H测量线圈串联连接，用以测量待测立方硅钢样件内沿X方向的磁场强度；左、右侧面的H测量线圈串联连接，用以测量待测立方硅钢样件内沿Y方向的磁场强度；4个B测量线圈贴附在H测量线圈外表面，与H测量线圈相同，处于对立面的B测量线圈串联连接，分别对待测立方硅钢样件内的磁通密度沿X和Y方向的分量进行测量。

3.一种基于权利要求1所述的磁场强度H测量线圈的标定方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

步骤一：将磁场强度H测量线圈固定在H测量线圈固定手柄上，并将固定手柄与螺线管骨架装配；

步骤二：接通单相调压器一次侧的电源，通过旋转调压器旋钮调节二次侧输出电压大小，从而改变校准螺线管绕组中通过电流的大小，用电流钳及示波器显示并记录各组实验的电流波形；

步骤三：螺线管中的测量线圈两端连接放大器输入端，放大器输出通过数据采集卡传输到计算机，在计算机上使用LABVIEW软件显示线圈感应电压的波形；

步骤四：重复执行步骤一至步骤三，并记录50组感应电压及对应通过螺线管内电流波形，利用此数据计算测量时间范围内感应电压及对应通过螺线管内电流的有效值；

步骤五：由电流的有效值计算得到对应的螺线管内磁场强度的有效值；利用多组磁场强度H及其对应感应电压的有效值E_H，进行线性回归拟合E_H-H直线，从而得到的磁场强度测量线圈的对应关系H＝f(E_H)，即完成磁场强度H测量线圈的标定。