一种针对铁氧体的高精度低频复数磁导率测量装置及方法与流程

技术特征：

1.一种针对铁氧体的高精度低频复数磁导率测量装置，其特征在于，包括：铁氧体样环(1)、磁屏蔽桶(2)、恒温箱(3)、温度传感器探头(4)、温度传感器表头(5)、阻抗分析仪(6)、测量线圈(7)和消磁线圈(8)；所述铁氧体样环(1)放置在磁屏蔽桶(2)内，磁屏蔽桶(2)整个放置在恒温箱(3)内，温度传感器探头(4)粘贴在铁氧体样环上，通过导线穿过磁屏蔽桶(2)和恒温箱(3)与温度传感器表头(5)连接，铁氧体样环(1)上绕制有一组测量线圈(7)和一组消磁线圈(8)，测量线圈(7)穿过磁屏蔽桶(2)和恒温箱(3)连接阻抗分析仪(6)的两个测量端口。

2.根据权利要求1所述的一种针对铁氧体的高精度低频复数磁导率测量装置，其特征在于：所述铁氧体样环(1)放置在磁屏蔽桶(2)内时，磁屏蔽桶(2)需保证其内部剩余磁场低于10nT。

3.根据权利要求1所述的一种针对铁氧体的高精度低频复数磁导率测量装置，其特征在于：所述磁屏蔽桶(2)及铁氧体样环(1)整体放置在恒温箱(3)内时，恒温箱(3)需保持内部温度恒定在室温至200℃，温度波动小于0.1℃，铁氧体样环(1)的温度由温度传感器探头(4)和温度传感器表头(5)监测，其测量精度需优于0.1℃。

4.一种采用权利要求1所述的针对铁氧体的高精度低频复数磁导率测量装置进行测量的方法，其特征在于，包括以下步骤：测量开始前，使用消磁线圈(8)对铁氧体样环(1)进行交流退磁，使铁氧体样环(1)处于磁中性状态；使用恒温箱(3)保证铁氧体样环(1)温度在测量过程中保持稳定，通过温度传感器探头(4)和温度传感器表头(5)监测铁氧体样环(1)的实时温度；使用阻抗分析仪(6)在低频段不同频率下测量测量线圈(7)的串联电阻和串联电感，根据测得的串联电阻和串联电感计算得到铁氧体低频复数磁导率。

5.根据权利要求4所述的一种针对铁氧体的高精度低频复数磁导率测量方法，其特征在于：铁氧体样环(1)在每次测量前需使用消磁线圈(8)进行交流退磁，使得测量时的铁氧体样环(1)处于磁中性状态。

6.根据权利要求4所述的一种针对铁氧体的高精度低频复数磁导率测量方法，其特征在于：在计算得到复数磁导率时，对不同频率下测得的串联电阻进行线性拟合得到线圈直流电阻，再在测得的串联电阻中减去线圈直流电阻后再计算得到复数磁导率虚部，使用串联电感计算得到复数磁导率实部，计算公式如下：

式中，μ＇和μ＂分别是复数磁导率的实部和虚部，Ls和Rs分别是线圈的串联电感和串联电阻，N是线圈的匝数，le是磁路的等效长度，Ae是铁氧体磁环的等效截面积，ω＝2πf是测量信号的角频率，μ0是真空磁导率，R0是线圈自身的直流电阻。

7.根据权利要求4所述的一种针对铁氧体的高精度低频复数磁导率测量方法，其特征在于：所述方法适用于0.1Hz至1kHz的频率范围。