功率放大器在铁磁钢材应力特性检测研究中的应用

时间：2022-03-15

实验名称：功率放大器在铁磁钢材应力致磁各向异性定量检测特性研究中的应用

实验目的：本实验探究了应力致磁各向异性的物理表现及其定量检测应力的特性，设计搭建了实验系统，制作了铁磁性Q195钢材平板试件，在单向弹性应力加载条件下，通过改变外磁场施加方向，探究铁磁材料的应力致磁各向异性特性。

实验设备：信号发生器，功率放大器ATA-4014，激励线圈，TMR探头，示波器和试件等

实验过程：

U型铁由易磁化的软磁合金硅钢作铁芯，上缠绕有线圈，磁通路径长度为200mm，用来产生激励磁场，TMR探头为漏磁场传感器，用来采集磁感应强度（A）信号，示波器型号通道1用来采集磁场强度(H)的电流信号，通道2连接TMR探头两端电压输出，用来采集磁感应强度(B)信号实验信号由信号发生器发出，经功率放大器放大后，到达激励线圈激励线圈产生磁场，U型铁被磁化后在U型铁与试件中形成磁回路，TMR探头检测磁回路外的漏磁信号。

本实验选用频率为300Hz.激励电压越大，在U型线圈内激发的磁场越强，但电压过大，由激发产生的漏磁场强度会**过TMR探.头的线性工作范围，并且会产生过大电流，导致线圈过热.由于本实验中激励线圈电阻为5.52，线圈铜线的额定电流为0.5 A,因此选择激励电压为0.3V.通过激励线圈的电流约为0.055A，远小于额定.电流，实验可以安全进行，并且产生的漏磁场强度在TMR探头的线性工作范围内.

实验结果：

研究结果表明:应力导致了铁磁Q195钢材表现出了磁各向异性特性;应力致磁各向异性磁特征参数随着应力增大而近似于线性增大，可以通过提取对应的参数进而求取对应的应力研究结果对系统探究铁磁材料的应力致磁各向异性定量特性具有一定参考价值。

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