软磁铁氧体测量涉及的相关标准_香港力高仪器

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1前言
软磁铁氧体是各种电子变压器和电感器的核心，起着至关重要的作用。
软磁铁氧体是软磁铁氧体材料和磁心的总称。软磁铁氧体在电子设备、仪器、广播、电视、通信系统中有着广泛的应用，软磁铁氧体质量是这些电子通信设备、仪器和信息产业技术系统的基础和保证，而软磁铁氧体的质量又必须通过相应的手段进行控制和保证，其中对软磁铁氧体进行检验、测量是控制和保证软磁铁氧体质量的手段之一。因此软磁铁氧体测量技术也得到了相应的发展，软磁铁氧体测量方法标准也在不断发展和形成，本文主要对软磁铁氧体测量所涉及的相关标准进行介绍，以利于软磁铁氧体生产企业在进行生产过程检验、鉴定检验、质量评定检验和交货检验以及使用单位的入厂检验时选择合适的测量方法标准。这些测量方法都是推荐性标准，但一旦被合同引用或质量监督检测部门规定采用，这些标准就具有一定的强制性，必须严格遵守执行。
2规定软磁铁氧体材料电磁参数的标准
规定软磁铁氧体材料电磁参数的标准目前有二个：
a. SJ/T 9072.3—1997《变压器和电感器磁心制造厂产品目录中有关铁氧体材料资料的导则》
本标准等同采用IEC60401:1993 Ferrite materials-Guide on the format of data appearing in manufacturers catalogues of transformer and inductor cores。SJ/T 9072.3为变压器和电感器用磁心的生产厂编制软磁铁氧体材料产品目录推荐了统一的电磁性能参数及其测量条件，有利于不同生产厂生产的软磁铁氧体材料的比较和磁心设计，为软磁铁氧体材料的测量、检验、鉴定规定了统一的测量参数及其测量条件。本标准还规定了测量材料参数的测量样品为环形磁心，其样品型号在SJ/T 2881—1988《磁性氧化物或铁粉制成的环形磁心的尺寸》电子行业标准中选取H10～H36。用规定尺寸的软磁铁氧体环形磁心的测量结果来表征用以制成环形磁心的软磁铁氧体材料的性能。软磁铁氧体材料性能的静态参数有近似饱和磁通密度Bs、剩磁Br、矫顽力HcB；动态参数有起始磁导率μi，在低磁通密度下的相对损耗因数tgδ/μi，材料磁滞常数ηB，磁导率的温度因数αF，减落因数DF，功率损耗（体积）密度Pv，振幅磁导率μa，磁通密度B；物理参数有居里点θc，电阻率ρ。SJ/T 9072.3还规定了上述各种参数的单位和测量条件。SJ/T 9072.3规定的各种电磁参数对所有的软磁铁氧体材料均适用，但这不意味着每种软磁铁氧体材料都同时要给出上述的各种参数指标，不同要求的软磁铁氧体材料只能从SJ/T 9072.3中选择合适的电磁参数项目。需要注意的是本标准所采用的IEC60401已改版，但SJ/T 9072.3尚未修订，仍继续有效。
b. SJ/T 1766-1997《软磁铁氧体材料分类》
本标准等同采用IEC61332:1995 Soft ferrite material classification。SJ/T 1766-1997是对SJ/z 1766-1981《软磁铁氧体材料系列及测试方法》的修订，修订后的标准与同类国际标准统一，使软磁铁氧体材料的分类更科学、合理，内容更完善丰富，不仅适应近年来软磁铁氧体材料品种不断增多和发展的现状，而且有利于产品出口，满足日益增长的国际技术、经济交流的需求。SJ/T 1766将软磁铁氧体材料分为三类，一类是开磁路使用的软磁铁氧体材料（OP类），OP类材料主要用作棒、管、针、螺纹和I型磁心。规定OP类材料的电磁参数为起始磁导率μi，温度因数αF，相对损耗因数、频率f，居里点θc。二类是闭合磁路中低磁通密度(B≤5mT)下使用的软磁铁氧体材料(CL类)，CL类主要用做环形、罐形、RM型、EP型和E型磁心。规定CL类材料的电磁参数仍为起始磁导率μi，温度因数αF，相对损耗因数、频率f，居里点θc。上述两类材料电磁参数中的频率f实际上是测量tgδ/μi的测量条件。这两类材料的电磁参数相同，主要是因为都在低磁通密度下使用。三类材料是在高磁通密度下使用的软磁铁氧体材料（PW类），PW类材料主要用做RM型、ETD型、EC型和E型磁心。规定PW类材料的电磁参数有{zg}工作频率fmax，工作频率f、磁通密度B、振幅磁导率μa，性能因数B×f，100℃下的功率损耗，起始磁导率μi。
需要说明的是：SJ/T1766-1997是等同采用IEC61332：1995制定的，而IEC61332还正在修订中，不久将正式改版。改版后的软磁铁氧体材料分类除保留了IEC61332：1995中的PW类材料外，其余两类材料均发生变化，开路类（OP类）磁性材料改为在抗干扰应用中做阻抗的材料（IS类），IS类材料主要用做棒、管、针、螺纹和I型磁心，规定其电磁参数为起始磁导率、频率、标称阻抗、居里点；闭合磁路中低磁通密度（B≤5mT）使用的CL类材料改为主要在低磁通密度（B≤5mT）下应用的SP类材料，SP类材料主要用做罐形、环形、RM型、EP型和E型磁心，规定其电磁参数为起始磁导率、相对损耗因数、频率、居里点。
目前，SJ/T1766-1996并未修订，仍继续有效。
实际上，在对软磁铁氧体材料进行研制或进行鉴定检验或交货检验时，对材料参数的选用主要由材料的应用确定，不应要求对材料的参数规定得面面俱到，以减少检验成本。这在制定软磁铁氧体材料的企业标准时要求特别注意。
3规定软磁铁氧体材料测量方法的标准
国内，目前还尚未有软磁铁氧体材料测量方法的国家标准、国家xx标准、电子行业标准和电子行业xx标准，不过目前正在制定软磁铁氧体材料性能测量方法的电子行业xx标准，此标准由中电科技集团公司电子九所负责起草制定，2005年9月已召开审定会，将于年底前报批。此标准实际上是军民通用标准。本标准规定了软磁铁氧体材料测量用的样品、低磁通密度下性能参数、高磁通密度下性能参数、静态磁参数（直流特性）和物理参数的测量方法。
国外，日本工业标准JISC2561—1992《铁氧体磁心的材料性能试验方法》，规定了日本软磁铁氧体材料试验样品的形状、尺寸，规定了材料的若干电磁性能，物理性能以及机械性能的试验方法。我国各软磁铁氧体材料的生产使用企业可以参考此标准。JISC2561—1992已翻译并刊登在《xx产品标准化与质量》2003年4期上。
4规定软磁铁氧体磁心测量方法的标准
软磁铁氧体磁心的形状规格很多。目前，国内有四个专门的磁心测量方法标准：
a. GB/T 9635—1988《天线棒测量方法》
本标准等同采用IEC60492：1974制定，IEC60492早已废止，但考虑国内天线棒仍有生产和使用，因此在2004年标准清理评审中仍确定为继续有效。本标准规定了广播接收机用圆天线棒磁性能的测量方法，具体规定了圆天线棒磁性能参数电感和品质因数的定义、测量频率、测量电压、测量线圈、测量程序等内容。本标准也适用于扁天线棒磁性能的测量。
b. SJ/T 3175—1988《磁性氧化物圆柱形磁心、管型磁心及螺纹磁心的测量方法》
本标准等同采用IEC60732：1982制定。IEC 60732早已废止，但考虑国内软磁铁氧体圆柱形磁心、管型磁心、螺纹磁心国内仍有生产和使用。信息产业部也尚未组织对行业标准清理评审，本标准仍继续有效。本标准规定了这三种开磁路应用磁心的电感、品质因数的测量频率、测量电压、测量线圈、测量程序等内容。
c. GB/T 9632.1—2002《通信用电感器和变压器磁心测量方法》
本标准是对GB/T9632—1988《通信用电感器和变压器磁心测量方法》的修订。
本标准等同采用IEC60367-1：1982、AMD1：1984、AMD2：1992。
本标准适用于主要由磁性氧化物或金属粉末制成的磁心的磁性能测量，这些磁心用于通信设备和采用类似技术的电子仪器的电感器和变压器中。本标准由3篇、17条和13个标准的附录组成。{dy}篇为总则，叙述了有关磁导率测量的一般注意事项，低磁通密度下损耗测量的一般注意事项，磁正常[状态]化的实施、电感测量；第二篇为通用测量方法，规定了减落、磁导率（或电感因数AL）随温度的变化，电感量调节范围以及损耗的测量方法；第三篇为特殊测量方法，规定了对三次谐波畸变、冲击灵敏度、调节装置对磁心稳定性的影响、稳态磁场的影响、脉冲状态下的磁特性、有效振幅磁导率的测量方法。本标准规定的13个标准的附录，也很重要，是标准技术内容的重要组成。
不同用途或不同应用的磁心应根据其具体的技术参数要求在本标准中选取合适的测量方法项目。
本标准虽然是磁心的测量方法标准，但因为软磁铁氧体材料性能是用规定尺寸的环形磁心的性能来表征的，因此，本标准也适用于软磁铁氧体材料性能的测量，但不含静态参数性能（直流磁特性）和物理参数的测量。正因为如此，本标准常被许多软磁铁氧体材料生产企业标准所引用。本标准也适用于羰基铁粉心和非晶纳米晶磁（铁）心的测量。
目前，国际上，IEC正在制定IEC62044《软磁磁心测量方法》系列标准。IEC62044标准由4部分组成：IEC62044-1：2002 《软磁磁心测量方法第1部分：通用规范》、IEC62044-2：2005 《软磁磁心测量方法第2部分：低励磁电平下的磁特性》、IEC62044-3：2000 《软磁磁心测量方法第3部分：高励磁电平下的磁特性》、IEC62044-4《软磁磁心测量方法第4部分：非磁性特性》。IEC62044-1、IEC62044-2、IEC62044-3正式出版后将代替IEC367-1、IEC367-2，因此等同采用IEC60367-1的GB/T9632-1—2002将面临重新修订的问题。也许，不久的将来，国内将采用IEC62044系列标准制定出我国软磁磁心测量方法的国家标准。
d. SJ/T 11206—1999《磁性氧化物制成的双孔和多孔磁心的测量方法》
磁性氧化物制成的双孔和多孔磁心实际上就是软磁铁氧体双孔和多孔磁心，这类磁心用在分支器、分配器、平衡—不平衡变换器及其他类型的宽带传输变压器中。
本标准规定了磁性氧化物制成的双孔和多孔磁心的电感因数、品质因数、并联电感因数及并联电阻系数的测量方法，具体规定了上述参数的测量频率、测量电压、测量线圈、测量程序等内容。
上述标准，除GB/T9632.1-2002外，均以GB/T9632.1为依据，都能在GB/T9632.1中找到答案。目前重点使用的磁心测量方法标准（IEC62044-1、IEC62044-2、IEC62044-3已翻译，是GB/T9632.1—2002标准和IEC62044-1、IEC62044-2、IEC62044-3等标准。
5在具体磁心标准中规定其测量方法的标准
有的磁心有专门的技术标准，在专门的标准中对其测量方法还另外规定如下：
a. SJ/T 2882—1988《磁性氧化物制成的串珠形磁心》
磁性氧化物串珠形磁心又叫软磁铁氧体磁珠，用在各种电气线路中制作防止杂波干扰和寄生振荡的电感元件。本标准规定这类磁心的电磁参数为电感量差值、空心线圈电感、表观磁导率、空心线圈品质因数、表观品质因数、阻抗、绝缘电阻等，同时对电感量差值、表观磁导率、表观品质因数、阻抗、绝缘电阻等参数规定了测量方法，很具有可操作性，抗EMI磁心可参考此标准进行参数的测量。
b. SJ/T 3176—1988《软磁铁氧体螺纹磁心》
软磁铁氧体螺纹磁心用做全频道调谐器和中频变压器的调节电感线圈。本标准适用于彩色电视机的全频道调谐器和中频变压器的调节电感线圈。实际上，螺纹磁心不仅用在彩电中，在各种调谐器和电子变压中都广泛用作调节电感。
本标准中规定的测量方法除了引用SJ/T 3175—1988《磁性氧化物圆柱形磁心、管形磁心及螺纹磁心的测量方法》外，还另有规定，如对测量仪器的xx度提出了要求或补充了具体测量仪的型号；具体规定了测量频率和测量程序，此外还对螺纹磁心起子槽的最小破坏力矩提出了要求，规定了力矩的试验方法。
c. SJ/T 2876—1988《电视接收机用偏转磁心分规范》
电视接收机用偏转磁心实际上做电视接收机的偏转线圈。
本标准对磁心参数的测量，如对起始磁导率μi、振幅磁导率μa、表观磁导率μapp、比功耗的测量，除直接引用GB/T 9632—1988外，对测量条件和测量仪器进行了补充，此外，还规定了静态参数HcB、物理参数居里温度、电参数表面电阻Rs的测量方法，还规定了机械性能参数磁心抗压强度的测量方法。
6标准的应用
a.要应用标准，首先要熟悉相关标准，如相应软磁铁氧体材料和磁心的通用规范（总规范）、分规范、空白详细规范及基础规范，在使用测量方法标准时必须很熟悉和掌握磁性零件有效参数的计算标准（如SJ/T10281、IEC60205）。
b.根据软磁铁氧体材料和磁心的使用要求，应用范围、功能特性，在相关标准中选择合适的技术参数及相应的测量方法。
c.软磁铁氧体性能包括电磁性能、物理机械性能、环境适应性能，本文所介绍的测量方法标准主要是软磁铁氧体电磁参数的测量方法标准，因此在使用这些标准前，应先收集相关标准，确定采用的标准，并在使用中贯彻实施标准，不断完善和修订标准。

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