CN114199991A - 一种用于测量棒状磁致伸缩材料高频磁特性的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种用于测量棒状磁致伸缩材料高频磁特性的装置，包括激磁电路和导磁回路，其中，所述激磁电路用于产生测试用的高频磁场，所述导磁回路用于将磁场引导至棒状材料放置区，所述导磁回路采用铁氧体材料，所述激磁电路采用利兹线，所述导磁回路与所述激磁电路电性连接，所述导磁回路内部放置待测棒状磁致伸缩材料。本发明中激磁电路能够产生幅值较大的高频磁场，经导磁回路传导，加载到被测磁致伸缩棒材上，使磁致伸缩棒材内部磁密幅值得以提高，实现对棒状磁致伸缩材料在高频高磁通密度的实验条件下的动态磁特性测试。
Description
技术领域
本发明涉及磁致伸缩材料磁特性测试领域，特别是涉及一种用于测量棒状磁致伸缩材料高频磁特性的装置。
背景技术
以铁镓合金为代表的铁基系列的新型超磁致伸缩材料具有较高的应变值、强度高、脆性小、较稀土磁致伸缩材料低的饱和磁化场、可以热轧，是值得开发和利用的一类新型磁致伸缩材料。在换能器、传感器、机械传动机构和精密机械控制等高技术领域具有重要的应用前景。其中，以磁致伸缩棒材为核心驱动元件制成的磁致伸缩水声换能器作为水下声呐系统中实现电声能量转换的器件，通常需要棒材工作在几千赫兹的高频范围内，因此有必要准确测量和分析该频段下棒材的磁特性，才能为此类高频大功率磁致伸缩器件在结构优化、模型研究以及性能调控等方面提供理论指导和实验数据支持。
当频率达1kHz以上时，要使磁致伸缩棒材内部获得较高的磁通密度变得十分困难。一方面，随着频率的升高，导磁材料铁心损耗剧增，带来的等效电阻阻值也随之增加；另一方面，由于高频下激磁线圈的集肤效应以及相邻导体邻近效应的影响，线圈本身阻抗也将变的相当大，使得在输入电压一定时，线圈中激磁电流的幅值不断减小，产生的高频磁场数值也迅速减小；此外，由于磁致伸缩材料磁导率较低，在同样的外加磁场条件下，棒材内部磁通密度也很低。
目前采用的磁致伸缩材料磁特性测试装置，可对棒状Galfenol、Terfenol-D材料的磁致伸缩效应、逆磁致伸缩效应进行静态、准静态和动态测量，但该装置工作于静态或几十赫兹以内的低频条件下，难以适用于研究磁致伸缩材料的高频磁特性。采用例如TPS-500M软磁材料分析仪可对环形片状TbDyFe小样品进行高频条件下动态磁特性测试，得出样品在千赫兹以上的频率条件下的一系列动态磁滞回线，以分析高频条件下样品的磁滞特性和损耗特性，但该测试条件处于小于10mT的低磁通密度条件下，无法进一步在高频且高磁密条件下对棒状材料的动态磁特性进行研究。目前尚无对棒状磁致伸缩材料高频高磁密磁特性测试装置设计的报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于测量棒状磁致伸缩材料高频磁特性的装置，以解决上述现有技术存在的问题，利用激磁电路产生幅值较大的高频磁场，经导磁回路传导，加载到磁致伸缩棒材放置区域，使磁致伸缩棒材内部磁密幅值得以提高，实现对棒状磁致伸缩材料在高频高磁通密度的实验条件下的动态磁特性测试。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种用于测量棒状磁致伸缩材料高频磁特性的装置，
包括激磁电路和导磁回路，其中，所述激磁电路用于产生测试用高频磁场，所述导磁回路用于将磁场引导至棒状材料放置区，所述导磁回路采用铁氧体材料，所述激磁电路采用利兹线，所述导磁回路与所述激磁电路电性连接，所述导磁回路的内部放置待测棒状磁致伸缩材料。
可选地，所述导磁回路包括上导磁体和下导磁体，所述上导磁体与所述下导磁体对称，在所述上导磁体与所述下导磁体之间对称设置有左导磁体和右导磁体，所述上导磁体和所述下导磁体的中央分别设置有孔洞，所述孔洞内分别设置有上极头和下极头，所述上极头和所述下极头的直径与所述孔洞的内径相适配，所述上极头和所述下极头之间放置所述待测棒状磁致伸缩材料。
可选地，所述左导磁体和所述右导磁体的表面嵌套有线圈骨架。
可选地，所述上极头与所述上导磁体在所述孔洞内能够上下自由调节位置。
可选地，所述上极头、所述下极头、所述上导磁体、所述下导磁体、所述左导磁体和所述右导磁体均使用铁氧体材料。
可选地，所述上极头与所述上导磁体的孔洞内壁为光面接触，所述下极头与所述下导磁体的孔洞内壁为光面接触。
可选地，所述激磁电路包括激磁线圈和匹配电容，所述激磁线圈的输出端口与所述匹配电容连接，所述激磁线圈包括左激磁线圈和右激磁线圈，所述左激磁线圈和所述右激磁线圈并联，所述左激磁线圈和所述右激磁线圈分别缠绕于所述线圈骨架上，所述左激磁线圈和所述右激磁线圈均与所述匹配电容连接，其中，所述激磁线圈采用利兹线。
可选地，所述匹配电容采用CBB电容。
可选地，所述左激磁线圈和所述右激磁线圈的缠绕方向相同、匝数相同。
本发明公开了以下技术效果：
本发明提供的一种用于测量棒状磁致伸缩材料高频磁特性的装置，选用高频铁芯损耗较低的铁氧体材料搭建导磁回路，有效降低了磁路损耗，从而减小因磁损耗而引入到电路的等效阻抗；选用高频激励下受集肤效应和邻近效应影响小的利兹线绕制激磁线圈，有效降低了激磁回路本身的电阻抗；嵌套在铁氧体磁芯上的两组同方向绕制的激磁线圈相并联，以产生大小方向均相同的激磁磁场，经磁回路加载到被测磁致伸缩棒材上；线路端口外接匹配电容，抵消电路中的感抗分量；通过上述改进可使该测试装置在外接电源电压一定的条件下，电路中激磁电流可保持较大幅值，激磁线圈就能产生幅值较大的交变磁场，进而磁致伸缩棒材内部磁密幅值得以提高，实现对棒状磁致伸缩材料在高频高磁通密度的实验条件下的动态磁特性测试。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中棒状磁致伸缩材料高频磁特性测试装置模型图；
图2为本发明实施例中棒状磁致伸缩材料高频磁特性测试平台示意图；
图3为棒状磁致伸缩材料高频磁特性测试平台原理图；
图4为本发明实施例中棒状磁致伸缩材料(以铁镓合金棒材为例)同频率不同磁通密度(1kHz，0-890mT)下磁特性测试结果。横坐标H-磁场强度，单位A/m。纵坐标B-磁通密度，单位mT；
图5为本发明实施例中棒状磁致伸缩材料(以铁镓合金棒材为例)同磁通密度不同频率(1-9kHz，260mT)下磁特性测试结果。横坐标H-磁场强度，单位A/m。纵坐标B-磁通密度，单位mT。
其中，1为上极头，2为下极头，3为上导磁体，4为下导磁体，5为左导磁体，6为右导磁体，7为线圈骨架，8为激磁线圈，9为被测磁致伸缩棒材，10为信号发生器，11为功率放大器，12为5v直流电源，13为磁特性测试装置样机，14为感应线圈，15为霍尔元件，16为示波器，17为匹配电容。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本发明提供一种用于测量棒状磁致伸缩材料高频磁特性的装置，如图1所示。该装置包括导磁回路和激磁电路，导磁回路部分的结构为双线圈激磁的闭合窗式磁路结构，包括上极头1、下极头2、上导磁体3、下导磁体4、左导磁体5和右导磁体6，分别在上导磁体3、下导磁体4的中央开孔，上极头1穿过开孔到达上导磁体3下方，下极头2穿过开孔到达下导磁体4上方，以便上极头1、下极头2的安放，上极头1、下极头2与上导磁体3、下导磁体4的孔洞内壁为光面接触。左导磁体5和右导磁体6以上极头1、下极头2为对称轴在上导磁体3、下导磁体4之间，左右对称设置，上导磁体3、下导磁体4与左导磁体5、右导磁体6相粘接。上极头1、下极头2可自由活动，通过调节上、下极头，该装置可适用于不同尺寸棒状磁致伸缩材料高频磁特性测试，通过调整上下可自由活动的极头，调整两极头探入深度，使之保持一致，可用于测试不同尺寸的磁致伸缩材料，始终使磁路上下对称，一定程度上可保证被测棒材区域磁场强度的均匀。此外，左导磁体5和右导磁体6的高度应高于被测磁致伸缩棒材，使上下极头应经上下导磁体所留孔洞探入由磁路回路组成的窗型结构内部，上下极头与被测磁致伸缩棒材9的衔接方式为光面接触，上导磁体3、下导磁体4、左导磁体5、右导磁体6和上极头1、下极头2均为铁氧体材料，采用高频铁心损耗小的铁氧体材料代替传统的硅钢片制作导磁回路，以减小高频条件下导磁体铁芯损耗。三者与被测磁致伸缩棒材构成左右两个闭合磁路，即左(右)磁路由左(右)导磁体，上下导磁体左(右)半部与上下极头和被测磁致伸缩棒材构成，左、右导磁体高度应高于被测棒状磁致伸缩材料，上、下极头应经上、下导磁体所留孔洞探入由磁路回路组成的窗型结构内部，该结构采用双线圈提供磁场，材料测试区的磁场是由两个回路的磁场叠加而成，优点：结构简单，操作方便，相较于单线圈励磁，双线圈产生的磁力线回路在磁致伸缩材料放置区域叠加，可以得到比较大的磁场，而四线圈励磁或更多励磁线圈的结构，需要更多的导磁回路，磁路损耗大，用料多，线圈距离过近会带来磁场互相干扰。左右导磁体高度应高于被测棒材，保证棒材处于窗式结构内部，使得磁力线得以流经整个棒材，保证棒材内部磁场强度度均匀性，减小漏磁。上极头1、下极头2与磁致伸缩棒的衔接方式为光面接触，光面接触相较于粗糙面接触面积大，有利于减小漏磁，而表面粗糙接触不充分，磁导率低的空气间隙大，破坏了磁路整体度导磁性能。
激磁电路包括采用利兹线绕制的两个激磁线圈8和匹配电容17，激磁线圈8缠绕于嵌套在左导磁体5、右导磁体6的线圈骨架7上，相并联的两个激磁线圈8匝数相同同向放置以便产生大小和方向相同的磁场，磁场经上下极头的聚磁作用加载到被被测磁致伸缩棒材9上，匹配电容与激磁线圈8端口相接，抵消电路中感抗分量，保证电路始终处于串联谐振状态。匹配电容17采用CBB电容，所需的容值随频率不同而相应改变，保证电路始终保持在串联谐振状态。激磁线圈8利用受高频激励下集肤效应和邻近效应影响较小的利兹线绕制，降低了等效电路中等效电阻抗、在进行测量时，在被测磁致伸缩棒材9上缠绕感应线圈14，将霍尔元件15贴近棒材表面，测量感应线圈14的感应电压和霍尔元件15输出电压分别表征被测磁致伸缩棒材9内部磁通密度和所加载的磁场强度。
在使用该装置进行测量时，调节信号发生器10，使之产生高频电压信号，经功率放大器11放大，功率放大器11输出端经匹配电容连接至并联的激磁线圈8输入端，在激磁线圈8内产生高频激磁电流，产生高频激磁磁场，两匝数相同的激磁线圈8产生大小和方向相同的磁场，经上导磁体3、下导磁体4、左导磁体5、右导磁体6，在高导磁率的上下极头的聚磁作用下加载到被测磁致伸缩棒材上，被测棒材上缠有一定匝数的感应线圈14，感应线圈14两端与大电阻串接，示波器16CH1通道探头接在大电阻两端以便检测将所测磁通密度对应的感应线圈14电压信号测出，霍尔元件15贴近被测磁致伸缩棒材9表面，正负两极接直流电源，输出端和负极接示波器16CH2通道探头，在示波器16上将所测磁场强度对应的霍尔元件15输出电压信号测出。在信号发生器10输出一定幅值的高频电压信号的条件下，由于装置磁路损耗小，电阻抗低，使得激磁电流保持较大幅值，激磁线圈8可产生幅值较大的交变磁场，进而保证高频激励下被测磁致伸缩棒材9内部有数值较大的磁通密度，即可在高频且高磁密的条件下对磁致伸缩材料进行动态磁特性测试。
按照上述结构产生样机，样机中各单元的具体尺寸为：其中上极头1、下极头2、上导磁体3、下导磁体4、左导磁体5、右导磁体6采用铁氧体材料，上导磁体3、下导磁体4均为长140mm、宽25mm、高15mm，中央放置极头的开口尺寸15*15mm，左导磁体5、右导磁体6均为长25mm、宽15mm、高60mm，中央放置极头的开口尺寸15*15mm，上极头1、下极头2均为长15mm、宽15mm、高40mm；线圈骨架7高57mm、厚度1mm，激磁线圈8采用线径1.2mm、股数25股、每股直径0.1mm的利兹线绕制，匝数为350匝，内层尺寸25*15mm、外层尺寸35*25mm、高55mm。经有限元分析在该尺寸下，棒材内部可获得均匀且数值较高的磁通密度幅值，内部磁通密度在1kHz下最高可达890mT，在9kHz下最高可达260mT，可在较高频率下同时保证棒材内部较高的磁通密度，满足测量需求。
实施例1
本实施例为在1kHz频率下磁通密度在0-890mT范围内棒状铁镓合金磁特性测试：本实施例1中棒状磁致伸缩材料高频磁特性测试装置采用图1所示的样机。其中，被测铁镓合金棒材采用叠堆结构，叠片厚度为1mm，高为20mm，棒横截面为10×10mm，磁通密度测量采用固定线圈法，缠绕在棒材上的感应线圈线径为0.1mm，匝数为20匝，磁场强度测量选用A1321LUA型霍尔芯片。
图2-3所示，利用棒状磁致伸缩材料磁特性测试实验平台进行测试实验。实验平台的安装过程如下：将信号发生器10输出端与功率放大器11相连，功率放大器11的输出端经匹配电容17与高频磁特性测试样机的两个并联的激磁线圈8输出端相连，在被测磁致伸缩棒材9上缠绕20匝感应线圈14，感应线圈14两端接10kΩ的大电阻，将示波器16的CH1通道引线两端接在该电阻两侧，将被测磁致伸缩棒材9放置于上极头1、下极头2之间，将霍尔元件15贴近被测磁致伸缩棒材9表面，霍尔元件15正负引脚接5v直流电源12，霍尔元件15输出端和霍尔元件15负极与示波器16的CH2通道引线相接，同时用示波器16测试感应线圈14电压与霍尔元件15输出电压波形和瞬时值数据并保存为电子文件，将采集到的数据转化为txt文件或excel文件保存后，在PC机上通过调用Matlab程序即可绘制H-t图、B-t图和B-H曲线。
实验(以铁镓合金为例)过程及结果：给信号发生器供电后使之输出频率为1kHz、0-16v电压信号，经功率放大器放大后，功率放大器输出端经匹配电容17链接至激磁线圈8，在激磁线圈8内通入1kHz频率的激磁电流，激磁线圈8感应出1kHz频率的交变磁场经导磁回路加载在被测磁致伸缩棒材9上，通过缠绕在棒材上的感应线圈14、贴近棒材表面的霍尔元件15的输出电压值分别表征被测磁致伸缩棒材9内部磁通密度和棒上所加载的磁场强度，由示波器显示出与磁通密度、磁场强度对应的感应线圈电压和霍尔元件输出电压波形和瞬时值数据并保存为电子文件。图4为利用所设计的高频磁特性测试装置测得的当驱动频率为1kHz、最大磁通密度分别为40、250、500、620、890mT时的一组动态磁滞回线，动态磁滞回线为一组同心曲线，测得的矫顽力分别为156、313、620、951、1560A/m，剩磁分别为19、38、76、94、108mT，随着磁通密度增加，曲线拉伸变宽变高。可见，所设计的磁特性测试装置在1kHz频率下可为棒材提供高达890mT的磁通密度。此外，由于采取了适用于高频条件的铁氧体导磁材料和利兹线绕组，有效降低了电路中等效电阻，并添加阻抗匹配模块，抵消电路中的感抗分量，使得在电压一定的条件下，电路中有较高的激磁电流以产生较大磁场，相应的磁场强度最高可达11kA/m，可完成磁化曲线膝点以下常用线性工作区域内棒材的动态磁特性测试。
实施例2
本实施例为在磁通密度为260mT下频率为1-9kHz范围内对铁镓合金棒材进行高频磁特性测试，基于该棒状磁致伸缩材料高频磁特性测试装置除了能测试定频率下不同磁通密度条件下磁致伸缩棒材磁特性，还能改变测试频率条件，本实例中测试装置采用图1所示样机，给信号发生器供电，调节输出信号频率使之输出1-9kHz交流信号，并随频率改变调节相应的匹配电容17容值后，信号发生器10输出信号功率放大器11放大，功放输出端经匹配电容17连接在激磁线圈8两端，激磁线圈8感应出的高频磁场，经导磁回路加载在被测磁致伸缩棒材9上，通过缠绕在被测磁致伸缩棒材9上的感应线圈14、贴近棒材表面的霍尔元件15输出电压值分别表征被测磁致伸缩棒材9内部磁通密度和棒上加载的磁场强度，由示波器16显示出与磁通密度、磁场强度对应的感应线圈14电压和霍尔元件15输出电压波形和电压瞬时值数据并保存为电子文件。图5为在最大磁通密度为260mT、驱动磁场频率分别为1、3、5、7、9kHz条件下测得该铁镓棒材的一组动态磁滞回线，随着频率的升高，矫顽力分别为243、437、531、564、728A/m，剩磁约为31、57、69、75、89mT，磁滞回线随着频率的增加横向变宽，曲线的斜率不断变小，可见，所设计的棒状磁致伸缩材料高频磁特性测试装置可为被测磁致伸缩棒材9在激磁频率高达9kHz时提供最高数值为260mT的磁通密度，测量结果准确可靠，可对高频大功率磁致伸缩换能器件的优化设计提供数据支持。
本发明所述的棒状磁致伸缩材料高频磁特性测试装置具有结构简单、稳定可靠等特点，具有实际应用价值。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种用于测量棒状磁致伸缩材料高频磁特性的装置，其特征在于，包括激磁电路和导磁回路，其中，所述激磁电路用于产生测试用高频磁场，所述导磁回路用于将磁场引导至棒状材料放置区，所述导磁回路采用铁氧体材料，所述激磁电路采用利兹线，所述导磁回路与所述激磁电路电性连接，所述导磁回路的内部放置待测棒状磁致伸缩材料。
2.根据权利要求1所述的用于测量棒状磁致伸缩材料高频磁特性的装置，其特征在于，所述导磁回路包括上导磁体(3)和下导磁体(4)，所述上导磁体(3)与所述下导磁体(4)对称，在所述上导磁体(3)与所述下导磁体(4)之间对称设置有左导磁体(5)和右导磁体(6)，所述上导磁体(3)和所述下导磁体(4)的中央分别设置有孔洞，所述孔洞内分别设置有上极头(1)和下极头(2)，所述上极头(1)和所述下极头(2)的直径与所述孔洞的内径相适配，所述上极头(1)和所述下极头(2)之间放置所述待测棒状磁致伸缩材料。
3.根据权利要求2所述的用于测量棒状磁致伸缩材料高频磁特性的装置，其特征在于，所述左导磁体(5)和所述右导磁体(6)的表面嵌套有线圈骨架(7)。
4.根据权利要求2所述的用于测量棒状磁致伸缩材料高频磁特性的装置，其特征在于，所述上极头(1)与所述上导磁体(3)在所述孔洞内能够上下自由调节位置。
5.根据权利要求2所述的用于测量棒状磁致伸缩材料高频磁特性的装置，其特征在于，所述上极头(1)、所述下极头(2)、所述上导磁体(3)、所述下导磁体(4)、所述左导磁体(5)和所述右导磁体(6)均使用铁氧体材料。
6.根据权利要求2所述的用于测量棒状磁致伸缩材料高频磁特性的装置，其特征在于，所述上极头(1)与所述上导磁体(3)的孔洞内壁为光面接触，所述下极头(2)与所述下导磁体(4)的孔洞内壁为光面接触。
7.根据权利要求3所述的用于测量棒状磁致伸缩材料高频磁特性的装置，其特征在于，所述激磁电路包括激磁线圈(8)和匹配电容(17)，所述激磁线圈(8)的输出端口与所述匹配电容(17)连接，所述激磁线圈(8)包括左激磁线圈和右激磁线圈，所述左激磁线圈和所述右激磁线圈并联，所述左激磁线圈和所述右激磁线圈分别缠绕于所述线圈骨架(7)上，所述左激磁线圈和所述右激磁线圈均与所述匹配电容(17)连接，其中，所述激磁线圈(8)采用利兹线。
8.根据权利要求7所述的用于测量棒状磁致伸缩材料高频磁特性的装置，其特征在于，所述匹配电容(17)采用CBB电容。
9.根据权利要求7所述的用于测量棒状磁致伸缩材料高频磁特性的装置，其特征在于，所述左激磁线圈和所述右激磁线圈的缠绕方向相同、匝数相同。
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| CN202111527430.5A CN114199991A (zh) | 2021-12-14 | 2021-12-14 | 一种用于测量棒状磁致伸缩材料高频磁特性的装置 |
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103558569A (zh) * | 2013-10-30 | 2014-02-05 | 河北工业大学 | 一种磁致伸缩材料磁特性测试仪 |
| CN203551760U (zh) * | 2013-10-30 | 2014-04-16 | 河北工业大学 | 一种磁致伸缩材料磁特性测试仪 |
| CN109425840A (zh) * | 2017-08-30 | 2019-03-05 | 河北工业大学 | 一种纳米晶旋转磁特性测试系统及测量方法 |
| JP2020063997A (ja) * | 2018-10-18 | 2020-04-23 | 国立大学法人金沢大学 | 磁歪材料の特性測定方法及び磁歪材料の特性測定装置 |
| CN112489958A (zh) * | 2020-11-18 | 2021-03-12 | 深圳顺络汽车电子有限公司 | 一种新型低损耗变压器 |
-
2021
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103558569A (zh) * | 2013-10-30 | 2014-02-05 | 河北工业大学 | 一种磁致伸缩材料磁特性测试仪 |
| CN203551760U (zh) * | 2013-10-30 | 2014-04-16 | 河北工业大学 | 一种磁致伸缩材料磁特性测试仪 |
| CN109425840A (zh) * | 2017-08-30 | 2019-03-05 | 河北工业大学 | 一种纳米晶旋转磁特性测试系统及测量方法 |
| JP2020063997A (ja) * | 2018-10-18 | 2020-04-23 | 国立大学法人金沢大学 | 磁歪材料の特性測定方法及び磁歪材料の特性測定装置 |
| CN112489958A (zh) * | 2020-11-18 | 2021-03-12 | 深圳顺络汽车电子有限公司 | 一种新型低损耗变压器 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 北京邮电学院一系《网络理论教研室》编: "电信网络制作及元件", vol. 1979, 31 July 1979, 人民邮电出版社, pages: 38 - 39 * |
| 夏征农: "辞海 工程技术分册", vol. 1987, 31 December 1987, 上海辞书出版社, pages: 509 * |
| 翁玲;曹晓宁;徐行;梁淑智;黄文美;孙英;王博文;: "带磁芯励磁线圈的阻抗匹配", 传感技术学报, vol. 30, no. 09, 15 September 2017 (2017-09-15), pages 1331 - 1334 * |
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